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量子脳理論（りょうしのうりろん）は、脳のマクロスケールでの振舞い、または意識の問題に、系の持つ量子力学的な性質が深く関わっているとする考え方の総称。心または意識に関する量子力学的アプローチ（Quantum approach to mind/consciousness）、クオンタム・マインド(Quantum mind)、量子意識（Quantum consciousness）などとも言われる。具体的な理論にはいくつかの流派が存在する。
概要

脳の振る舞いに系の持つ量子力学な性質が本質的な形で関わっている、というのが量子脳理論と言われるものの一般的な特徴であるが、近年では意識の問題と絡めて議論されることが多い。

量子脳理論と呼ばれるものの全体を物理学的な言葉で特徴づけることは難しいが、一般的な特徴としては量子力学的な効果が効いてくる範囲として、普通の物理学者が考えるよりはるかに大きい時間的・空間的スケールを考えている点が挙げられる。ヒトの脳はおおよそ2000ccの大きさを持っておりその内的構造は非常に複雑である。そして脳はおよそ常温（一般に体温である37℃、つまり310K程度）で動作している。こうした系においてマクロスケールで量子力学的な性質が効いてくると考えることは中々難しいが（量子的効果をマクロスケールで発現させるためには普通、規則性のある構造や非常に単純な系を、かなりの低温、例えば絶対零度近くまで冷やさなければならない）、一般に量子脳理論と呼ばれる理論の提唱者においては、この点で強い考え方を持つ。

量子脳理論に共通するのは、意識の基本構成単位としての属性が、素粒子各々に付随するという考え方に基づいており、波動関数の収縮において、意識の基本的構成単位も同時に組み合わされ、生物が有する高度な意識を生じるとしている点である。こうした理論が提出される背景には様々な動機があるが、そのひとつとは自由意志の問題である。これは物理的世界が因果的に閉じている（物理領域の因果的閉包性）という主張をうまくかわしながら、現在の物理学と整合的な形で実体二元論的立場を取るための方策として、物理系に因果作用を与えられそうな地点として、波動関数の収縮過程の存在を利用できるためである。とはいえ必ずしも量子脳理論と呼ばれる理論のすべてが自由意志の問題を背景にもつわけではない。

たとえばペンローズの理論は決定論であり、哲学的な意味では自由意志の問題ではなくむしろ数学的なプラトニズムの立場と関わる[1]。
様々な流れ
ノイマン＝ウィグナー アプローチ「フォン・ノイマン＝ウィグナー解釈」および「ウィグナーの友人」も参照
ノイマン＝スタップ アプローチ

ヘンリー・スタップ（英語版）は、量子波動は意識と相互干渉したときにだけ収縮することを提唱した。彼は、ジョン・フォン・ノイマンの量子力学の立場から、観察者が将来に起こす行動の根拠として、いくつもの量子の可能性の中からたった1つを選択するときに、量子状態が収縮すると主張する。それゆえ、収縮は、観測者がその状態に結びついた予測において起こるのである。スタップの研究はDavid BourgetやDanko Georgievといった科学者から批判を受けた[2]。Georgiev[3][4][5]はスタップのモデルを二つの点から批判している。

スタップの仮説における心は、それ自身の波動関数や密度行列を持たないにもかかわらず、射影演算子を用いて脳に作用することができる。このような扱い方は標準的な量子力学とは相容れない。なぜなら、空間内の任意の点に任意の数の幽霊のような心を配置することができ、その幽霊のような心が任意の射影演算子を使って物理的な量子系に作用することができるからである。スタップのモデルは、それゆえ、「有力な物理学の原理」を否定している[3]。

量子ゼノン効果が外部環境的なデコヒーレンスに強いというスタップの主張は、量子情報理論の基本定理である「量子系の密度行列に射影演算子を作用させると、その系のフォン・ノイマンエントロピーが増大するだけ」ということと真っ向から矛盾している[3][4]。

スタップはGeorgievの二つの反論の両方に返答している[6][7]。
エックルズ＝ベック アプローチ

ジョン・エックルズの流れを受け継ぎつつF. ベックによって提唱されているアプローチ。