Набор различных допустимых состояний системы и их реализация (переходы между состояниями) не выходят за рамки квантовомеханического описания. Мне кажется, что этих двух основных характеристик может оказаться вполне достаточно, чтобы ответить на вопрос, есть ли сознание у того или иного объекта. Поскольку, например, в окружающем мире они сразу показывают качественное отличие объектов неживой природы, которые не имеют возможности выбрать допустимое состояние по своему усмотрению, от живых существ, имеющих перед собой некий набор возможных решений.
Согласно определению 1, будет справедливо следующее утверждение.
Утверждение 1. Необходимым и достаточным условием для наличия сознания в произвольной системе является ее способность различать и реализовывать свои допустимые состояния.
Определение 2. Элементарным сознанием называется сознание односоставной двухуровневой системы, способное различать два основных своих состояния и реализовать любое из них.
То есть элементарное сознание - это "сознательный" кубит, способность системы, описываемой выражением (3.9), "изнутри" нарушить суперпозицию состояний и перейти в одно из двух основных своих состояний: |Ψñ = |0ñ или |Ψñ = |1ñ. Элементарное сознание - способность системы "шевелить" амплитудами а и b в векторе состояния (3.9).
Термин "различать" можно трактовать таким образом: сознание имеет в своем распоряжении набор потенциально возможных состояний, отличающихся, например, по энергии. Система "видит" набор состояний, в которые она может перейти, и эти состояния не вырождены, не равноценны, различны по какой-либо характеристике. Сознание как бы имеет "свободу выбора" между этими состояниями. Самый простой пример можно привести для "элементарного сознания" - кубита. В суперпозиционном состоянии для кубита одновременно существуют два потенциально возможных состояния, в которые он может перейти: 0 и 1.
Реализация состояния - это переход системы в то или иное состояние.
Допустимые состояния - те, которые удовлетворяют наложенным на систему ограничениям. Наиболее очевидное ограничение - по энергии системы, поскольку энергия состояния должна лежать в пределах возможного изменения энергии системы. Можно различать внутренние и внешние ограничения. Внутренние ограничения - когда сознание "видит" свои потенциально возможные состояния, но некоторые из них не будет реализовывать из-за своих внутренних убеждений. Это своего рода квантовомеханическое определение нравственности. А внешние ограничения - те, что налагаются на систему внешним окружением.
Согласно первому определению, сознание - это и есть то внутреннее свойство системы, которое может осуществить "редукцию волновой функции". Нет сознания - окружение будет диктовать свою волю, и состояние будет редуцировано в какое-либо одно из набора других допустимых состояний. Но сознание способно "подкорректировать" этот процесс и перейти в то состояние, которое ему (сознанию) представляется наиболее "выгодным".
Хочу отметить, что в определении предполагается, с одной стороны, возможность сознания осуществить "коллапс волновой функции", поскольку реализация допустимого состояния - это и есть редукция (полная или частичная) вектора состояния. С другой стороны, возможность обратного процесса - перехода от редуцированного состояния к полной суперпозиции состояний, так как последнее тоже является одним из допустимых состояний системы. Можно сказать, что это преобразование квантовой информации в классическую и обратно. Квантовая информация - это то, чем оперирует, манипулирует сознание.
Еще один момент, на который я бы хотел обратить внимание: нужно различать, за счет чего происходит редукция состояния. Обычно в квантовой механике предполагается, что декогеренция (редукция) осуществляется за счет взаимодействия с окружением. Я же полагаю, что феномен сознания необходимо связать с редукцией, осуществляемой самой системой "изнутри". Поэтому я и определил сознание как "внутреннее свойство системы". В случае открытой системы окружение накладывает ограничение на число допустимых состояний, но если есть сознание в открытой системе, то все равно остается огромное число вариантов различных состояний и "свобода воли" - пожалуйста, делай, что хочешь, но опять-таки в рамках допустимых состояний.
Нет необходимости подчеркивать, что сознание - это нематериальная часть системы, поскольку мы и так рассматриваем самый общий случай в терминах состояний, которые могут быть нелокальными (нематериальными). Например, любая наша мысль - это уже реализация одного из наших допустимых состояний. Что касается человека, то к ним относятся не только различные состояния нашего физического тела, но и любые эмоциональные, ментальные состояния, в том числе медитации, нирваны, "не ума" и др. Другое дело, умеет ли человек различать и реализовывать эти состояния. То, какие состояния рассматриваются в каждом конкретном случае, определяется набором базисных состояний, в которых записывается вектор состояния.
Предлагаю также ввести некоторые количественные характеристики сознания.
Определение 3. Мера сознания определяется числом допустимых состояний системы, которые она способна различить.
То есть вводится характеристика, количественно описывающая первую особенность сознания - способность различать состояния.
Поскольку мера сознания связана с числом состояний, она может быть выражена в терминах количества информации, которой способна оперировать система. Элементарное сознание, например, оперирует одним битом классической информации или одним кубитом квантовой информации (и способно перевести квантовую информацию в классическую и обратно).
Для количественной характеристики второй особенности сознания - способности реализовывать, то есть переходить в одно из допустимых состояний, которые система сумела различить, можно ввести другое определение.
Определение 4. Волей называется количественная характеристика сознания, равная числу состояний, которые могут быть реализованы самой системой.
Предполагается, что самостоятельно система способна реализовать только те состояния, какие она сумела различить. Максимальная (абсолютная) воля при этом равна мере сознания, когда система может самостоятельно перейти в любое из состояний, которое смогла различить. Нулевое значение воли соответствует такой системе, которая, несмотря на то что сумела выделить некоторое число допустимых для нее состояний, не способна изменить свое текущее состояние и перейти в новое состояние.
Иметь потенциальную возможность реализации какого-либо состояния мало. Необходимо еще уметь перейти в него. Попытаюсь пояснить этот момент в терминах энергии. Поскольку при квантовомеханическом описании энергия является функцией состояния, то переход из одного состояния в другое связан с умением системы манипулировать и управлять потоками энергии на различных уровнях. И "воля" в моем понимании - это не просто инструмент поиска и выбора оптимального состояния системы, а характеристика "личной силы" системы, то есть ее способности перераспределить энергетические потоки таким образом, чтобы достигнуть определенного допустимого состояния. Свои ограничения здесь накладывает окружение, и понятие "воля" имеет отношение к внешним воздействиям. Реализация определенного состояния в случае открытой системы и есть управляемое взаимодействие с окружением. Но этот термин справедлив и в случае замкнутой системы. Такое выражение, как "Воля Творца", тоже вполне уместно.
Теперь еще несколько дополнительных определений.
Определение 5. Вниманием называется способность сознания выделять из общего числа различимых состояний системы отдельные классы состояний, качественно различные по своим характеристикам.
Определение 6. Классом состояний называются состояния, принадлежащие гильбертову пространству в некотором заданном диапазоне размерностей. В наиболее простом случае минимально узкого диапазона класс состояний принадлежит гильбертову пространству одной размерности.
В последнем случае, например, для системы А состояния типа (АВ), (АС), (АD)… принадлежат одному классу, состояния (АВС), (АСD), (АВD)… - другому классу и т. д.
Определение 7а. Степень развития сознания определяется количеством различных классов состояний, которые система способна выделить своим вниманием.
Определение 7б. Уровень сознания характеризуется тем классом состояний, на который сознание направляет свое текущее внимание.
Определение 8. Самосознание - способность системы различать и реализовывать отдельные, допустимые для нее состояния на верхнем уровне сознания совокупной замкнутой системы.
Сознание самой замкнутой системы, таким образом, совпадает с самосознанием, поскольку оно способно непосредственно оперировать состояниями на верхнем уровне. В случае открытой системы эти два понятия различаются. Подсистема должна еще "дорасти" до возможности "произносить слова" (хотя бы мысленно), вносящие свои (порой самые незначительные) изменения на верхнем уровне сознания.