意識研究/量子物理中的測量與優選基問題
在量子物理學中，事件的機率是透過取事件發生的振幅的平方來推導的。術語“事件的振幅”源於薛定諤方程的推導方式，使用了普通經典波的數學，其中小區域上的振幅與擊中該區域的光子數量相關。在光的情況下，光子擊中該區域的機率將與擊中該區域的光子數量與釋放的光子總數之比相關。每秒擊中一個區域的光子數量是該區域上光的強度或振幅，因此找到光子的機率與“振幅”相關。
然而，薛定諤方程不是一個經典的波動方程。它不決定事件，它只是告訴我們事件發生的機率。事實上，薛定諤方程本身並不能告訴我們事件是否發生，只有在進行測量時才會發生事件。據說測量會導致狀態向量歸約。測量在量子理論中的這種作用被稱為測量問題。測量問題問的是，在一個只預測事件連續機率的理論中，如何才能出現一個確定的事件。
已經提出了兩大類理論來解釋測量問題。第一種理論認為，觀察會導致量子系統突然發生變化，從而使粒子局域化或具有確定的動量。這種型別的解釋被稱為波函式坍縮。第二種理論認為，機率性的薛定諤方程始終是正確的，並且由於某種原因，觀察者只觀察到一個特定的事件結果。這種型別的解釋被稱為相對狀態解釋。在過去三十年中，相對狀態解釋，尤其是埃弗雷特的相對狀態解釋，在量子物理學家之間越來越受歡迎。
當考慮單個粒子時，測量問題特別成問題。量子理論不同於經典理論，因為它發現單個光子似乎能夠與自身發生干涉。如果有許多光子，則可以根據擊中特定位置的光子數量與釋放的光子總數之比來表示機率，但是如果只有一個光子，則這沒有意義。當只從光源釋放一個光子時，量子理論仍然給我們一個光子擊中特定區域的機率，但是如果確實只有一個光子，這在任何瞬間意味著什麼呢？
如果呼叫了量子力學的埃弗雷特解釋，那麼光子擊中您所在宇宙的特定區域的機率似乎與光子在所有其他宇宙中的出現相關。但在埃弗雷特解釋中，即使是不可能發生的宇宙也會發生。這導致了一個被稱為量子機率問題的問題。
If the universe splits after a measurement, with every possible measurement outcome realised in some branch, then how can it make sense to talk about the probabilities of each outcome? Each outcome occurs.
這意味著，如果我們的現象意識是一組事件，那麼就會有這些事件集合的無窮多個副本，其中幾乎所有這些副本對於大腦外部的觀察者來說都是幾乎完全不可能發生的，但根據埃弗雷特解釋，所有這些副本都存在。哪一組是你？為什麼“你”應該符合你周圍環境中發生的事情？
可以認為，您根據自己所處的宇宙分支來評估機率，但為什麼您會發現自己身處特定分支？退相干理論是對這些問題的其中一種方法。在退相干理論中，環境是一種複雜的形式，它只能以特定的方式與粒子相互作用。結果，量子現象在一系列微觀測量中迅速被平滑掉，從而使宏觀宇宙看起來是準經典的。環境的形式被稱為量子退相干的優選基。這就會導致優選基問題，這個問題問的是環境是如何發生的，或者環境的狀態是否依賴於任何其他系統。
根據大多數形式的退相干理論，“你”是環境的一部分，因此由優選基決定。從現象意識的角度來看，這似乎並不荒謬，因為一直以來人們都認為，有意識的觀察者不會將事物視為量子疊加。有意識的觀察是經典的觀察。
然而，用於推匯出這種經典、有意識觀察者概念的論點包含一些可疑的假設，這些假設可能會阻礙量子物理學的發展。假設有意識的觀察者只是一個資訊系統，這尤其可疑。
"在這裡，我們使用“意識到”這個詞的樸素含義：簡單來說，觀察者知道他們所知道的。他們處理資訊機制（必須是構成思維高階功能如“意識”的基礎）可以輕鬆地查閱他們記憶的內容。(祖瑞克 2003)。
這種假設與假設有意識的觀察者是一組測量而不是觀察結果相同。它使祖瑞克關於退相干和觀察者的其餘論點成為一個同義反復——鑑於觀察結果是測量結果，那麼觀察結果將與測量結果類似。然而，有意識的觀察不僅僅是神經元狀態的改變，“測量”，而是整個有意識體驗的流形。
在 2003 年對該主題的回顧中，祖瑞克明確指出了資訊理論的一個重要特徵，他說
There is no information without representation.
因此，有意識觀察的內容是對應於大腦環境狀態的那些狀態（即：測量結果）。但是這些大腦中的狀態是如何產生的？這裡出現的問題是，表徵，意識的內容，完全是由環境造成的還是在一定程度上是由有意識觀察的形式造成的？假設我們做出合理的假設，即有意識的觀察是由於神經元樹突中的某些物理場造成的，而不是由於將神經元狀態從一個地方傳輸到另一個地方的動作電位造成的。這個場不一定受退相干的限制；對於這個場，有很多可能性，例如，它可能是由於脈衝引起的射頻場或其他電磁場（參見：安格林和祖瑞克 (1996)）或大分子的一些量子狀態等等。這種場可能包含神經元底層狀態的許多疊加可能性，儘管這些可能性不會影響感覺，但它們會影響神經元的放電模式，並在世界中產生不受環境“優選基”決定的行動。
蔡博士 (2000) 對有意識觀察問題進行了成熟的回顧。例如，他認識到記憶與意識並不相同。
"意識的真正載體……通常不應被期望代表記憶狀態，因為似乎沒有意識的永久內容。"
並注意到記憶狀態必須進入其他系統才能成為觀察的一部分。
"然而，對於這些狀態中的大多數，大腦中某處的意識的真正物理載體可能仍然代表一個外部觀察者系統，它們必須與之互動才能被感知。無論最終的觀察者系統是準經典的還是具有基本的量子方面，意識只能與出現在全域性波函式的分支（魯棒成分）中的因子狀態（假設位於大腦中的系統）相關聯——前提是薛定諤方程是精確的。環境退相干代表大腦的糾纏（但不是任何“扭曲”），而代表各種潛在（不可預測）結果的波函式集合將需要一個動力學坍縮（從未觀察到）。"
然而，蔡博士 (2003) 指出，事件可能在來自這些事件的資訊到達觀察者之前就被退相干不可逆轉地決定。這可能會導致宇宙的多個世界和多個心靈混合，多個心靈是作為世界的那個部分的疊加態，那個部分就是心靈。這種解釋將與心靈的表面上表象論本質一致。一個與共識物理世界僅弱互動的心靈，也許只是批准或拒絕經過的行動，將是 QM 多個心靈假說的理想候選者。
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