既然是科学幻想盛宴，那么我这里就脑洞大开，设想一种“意识上传”的可能途径。

警告：这是一个幻想，不必然满足科学原理。你可以把它当做一种“硬科幻”看待。

1、一些基本假设

为了做到意识上传，我们首先需要回答一个问题，“什么是意识上传”？

首先，我做出第一个假设：

假设 1（自然主义假设）：意识态与物理态存在对应关系。

这个假设的含义是说，任何一个关于意识的操作，都等价于一种关于物理对象的操作。比如说，大脑状态的改变必然对应着意识状态的改变，而人的某个意识必然体现在大脑的物理状态的变化。这本质上是在说，不存在一种超自然的意识。请注意这里有更强的一种假设：

假设 1a（物理主义假设）：意识态是物理态决定的。

这种假设说的是，意识态是物理态的衍生物。请注意在这里我们并不需要这种假设。也就是说，我们只假设物理态和意识态之间的等价性，而不区分何者为“第一性”。

有了假设 1，我们就可以接着分析下去了。既然有上述一一对应的关系，那么两个大脑的物理态之间的任何区别，都不能看作是同一个意识。如果“上传”的过程中打破了这种一致性，则被认为上传失败。事实上，基于意识的复杂性，两个大脑状态的细微差别，是否会导致意识的自我认知彻底改变，这是一件暂时无法判断的问题。为了确保在上传的时候，我们不会“杀死”一个意识，那么我们就要要求上传的意识有着完全相同的物理状态。

也就是说，我们有下述假设：

假设 1.1（全保真假设）：意识态与物理态存在双射关系。

也就是说，一个物理态必然对应着一个唯一的意识态，而一个意识态也必然对应着唯一的物理态。从这个假设出发，要求我们上传时要保持全保真。如果我们做到全保真，那么意识必然还是那个意识，如果我们做不到，那么上传的意识就时另外一个。

这个假设保证了“意识上传”的可能性。

那么，现在问题来了，基于假设 1.1，我们必须要对大脑的物理态做一种全保真的操作。那么，不确定原理告诉我们，我们无法确知一个任意的量子态的经典结果。因此，这里的物理状态必须是一种量子态，而我们的操作必须是一种量子幺正操作：我们把一个量子态传输到另一个量子态。因此，我们就有一个推论：

推论 1：意识态对应着物理上的量子态，意识上传是一个量子幺正操作。

2、意识态

我们接下来需要回答一个问题，“什么是意识”？我们给出下一个假设：

假设 2（认知定域性）：观察者的认知状态取决于且仅取决于其自身的物理状态。

这是一个非常符合我们直觉的假设，因为我们难以想象我们意识的直接来源是远方的一颗树、一块石头，我们的认知只能来自我们的大脑。否则的话，何来的物我之分呢。

但是这是一个非常不平凡的假设，因为这种假设认定了我们的认知是定域的：我们的意识取决于我们自身的物理状态。然而在量子力学中，由于相互作用无处不在，我们的物理状态总是处于和外界的纠缠当中。也就是说，我们自身的物理状态很难说是定域的。这就产生了一个矛盾。

现在我们来看如何解决这个矛盾。

譬如说，在一个人在观察一个自旋粒子的时候，当感官信号传递到大脑时，大脑 + 粒子的整体量子态就是一个贝尔态，也就是最大纠缠态：

我们前面论述过，处于纠缠的两个系统是不可分的。这个时候，人的神经系统和粒子共同构成一个完整的量子态。而粒子和脑，就都不能在量子意义上单独存在了。

而根据我们的假设 2，人的认知来源却只能是这个不复独立的脑，而不是粒子 —— 只有大脑才决定了人的意识，而远处的粒子不能参与人的意识活动。所以，这个过程中，其实是在“脑 + 粒子”这个纠缠的复合系统中，仅仅提取脑态。

这个“提取大脑信息”的过程，在数学上表现为一种对密度矩阵求偏迹的过程：

具体讲，当我们大脑内部在对感官传过来的一大批数据进行分析的时候，其实处理的仅仅是我们的感官数据，而早已经把外部的被观察的粒子抛在一边了。我们产生某种认知并不是因为我们“观察”了粒子，而是因为我们“观察”了自己的脑激发态。大脑接受的信息来自也只能来自各种神经信号，它不可能直接与外物发生关联。也就是说，大脑通过“观察”感官信号而获得认知，而不是通过“观察”外部事物而获得认知。

而在这个过程中，事实上就是把粒子和脑纠缠的那部分不可分割的“纠缠信息”抛弃掉了。抛弃的结果，就是所谓的“坍缩”。

所以，在大脑中，对量子态的完整信息的认知就不得不缺失掉一大块——这种信息缺失导致了我们对量子态的无知，但是这种信息缺失却不是因为无知产生的——是物理结构本身禁止了这种完整的认知。说到底，当我们把“我”和“客体”划分开来的时候，就已经决定了，我们的认知只能是广域系统中的一个局域信息。

那么，我们的认知，就产生自这个“坍缩”—— 也就是偏迹，或曰退相干 —— 的过程中。没有人能够预测我们的意识会如何活动，虽然它在纠缠系统的整体上是一个确定的演化过程。那么，如果我们通过幺正操作，把脑态以及和脑态纠缠的环境态的整体量子态“上传”，我们就可以保证我们的意识的所有可能性被一起保存下来了。这就做到了“全保真操作”。

3、意识“上传”

这种“全保真操作”理论上可以通过量子隐形传输的原理实现。

这里我们从最简单的传输入手，也就是一个粒子的双态，具体点讲，就是把一个量子态（一个 Qbit）从“电脑外”传输到“电脑内”。

“量子传输”（quantum teleportation）这个术语其实有很大的误导性。这里所谓的“传输”和我们日常理解的传输并不相同，量子传输并不传输任何物质或能量，相反地，它只是利用了量子纠缠的非定域特性，传递的是量子态。简言之，就是从一端（Alice）测量一个系统的量子态，进而通过一种通讯协议，通过经典传输的方式告知另一端（Bob），让 Bob 在另一端在另一个量子系统上做出操作，将这个量子态赋予它。

它可以用来“传输”，同理也可以用来“上传”。

也就是说，我们把人脑以及与人脑纠缠的整个环境的量子态通过一种编码传输到电脑中去（suppose 是一个超级的量子计算机）。

这个量子传输是怎么完成的呢？

简言之，就是我们要建立两个信息传输通道，一个通道是量子信息通道，这是由互相纠缠的一对粒子构成；另一个通道是经典通道，用于传递经典信息。在经典信息的指导下，通过量子信息通道传递的信息就可以被重构。

如上图所示，Alice 手边有一个粒子，我们把这个粒子叫做“我”—— 也就是待上传的意识。这个“我”粒子具备某种量子态，可以是已知的，也可以是未知的。我们用一对互相纠缠的粒子 A 和 B，A 发给 Alice，B 发给电脑（我们把电脑起个名字叫做“Bob”）。通过一系列操作，以及经典信息通道的辅助，Bob 就可以把 B 粒子状态完就变成“我”粒子的状态。同时，由于纠缠的原因，Alice 手边的“我粒子”则被摧毁。

于是我们完成了一次量子上传。

值得一提的是，“我粒子”的状态可以是任意的、未知的。Alice 事先完全不必知道“我粒子”的状态 —— 她并不是要把一个已知的状态上传给电脑，而是把手边的一个任意状态传递出去。并且，她可以在完全不必对“我粒子”做出任何所谓的“扫描”或者“检测”的情况下完成这种传输，这是量子纠缠的基本性质。这就是所谓隐形传输中“隐形”的含义。所以上传过程中我们完全不必担心隐私泄露。

而恰恰是由于这种对“我粒子”任意状态的隐形操作，由于“no-cloning theorem”的限制，必须是在把“我粒子”的状态完全摧毁的情况下，才可能完成它的完整传输。也就是说，不可能存在一个瞬间，此时“上传接口端尚未完全破环“我粒子”，而电脑中已经复制了这个粒子”这种情况。

也就是说，不论如何传递，“我粒子”的量子信息都是唯一的，不可复制的，不把它摧毁，就不可能完成上传。

这里我们偷了一个懒，用一个简单的 Qbit（“我粒子”）来讨论这种上传。而对于一个真人而言，它包含的 Qbit 是个天文数字。但是，既然一个 Qbit 可以上传，那么理论上一个人体包含的 Qbit 似乎也可以上传。也就是说，通过量子传输的机制，似乎是可以把一个人（包括与之纠缠的环境）的全部信息完整地上传，而且传输的过程中，我们完全不知道我们传输的是什么信息 —— 个人隐私也得到了极大的保护，完美。

也就是说，我这里做了一个推广，从一个 Qbit 信息的上传，推广到一个“我 + 环境”的巨大的整体纯态的上传。这是一种极其强大的、对近乎无穷多个自由度做到无损操作的、妖孽一般的计算能力。操作过程中，为了保证不被环境侵袭而导致退相干，建议先把人冷冻到接近绝对零度再行操作。

我们在上传中，可以通过某种协议把我和环境的纠缠信息编码，存储在电脑中。当有必要的时候，我们在把这种操作做一个全逆操作（因为是幺正的，所以存在这样一种逆操作），把编码“下传”到一个空白躯体中去。

我们可以想象一下，这个过程就像是：你和你的周边的一小块环境，先被完全隔离起来，与外面的宇宙完全隔绝。然后在 Alice 这边，通过一系列纠缠粒子传给电脑，然后 Alice 开始对你进行一通猛如虎的操作，把你给破坏掉，再然后，Alice 把这个操作的结果发给电脑，电脑再根据结果把收到的那些纠缠粒子做一个编码，然后把电脑内部的那一系列粒子做相应的幺正操作，就把你的量子信息重新构建起来。

在这套猛如虎的操作中，我们可以很不严谨地用比喻来做一个浪漫的描述：

在最开始，你在上传接口，操作员是 Alice。现在开始传输的操作。

这时候，要制作一系列互相纠缠的、“空白”的一对你的载体，A 和 B，把 A 留给 Alice，B 放到电脑中。

然后，Alice 这边有一个你和一个“空白你”A，她就可以对你和 A 进行操作。

操作中，把你和 A 纠缠起来了。不严格讲，AB 之间的纠缠就传递到你和 A 之间了，可以说，你的信息已经“溶解”到 A 和 B 的纠缠当中了。

然后 Alice 通过观察把 B 和{“我”-A}之间的纠缠破换掉，并把破坏的结果通过经典通道上传给电脑，电脑就可以根据结果把你从 B 中还原出来。当然电脑在这个操作过程中可以任意编码，把你的信息编码成另外一种量子信息，便于操作。

这个过程中，事实上已经把你给摧毁了。所以不可能出现 Alice 这边的你的“原件”没有被毁坏，而电脑中已经多了一个复制品这种情况。这违背了no-clone 定理。也就是说，科幻小说里面那种“不小心把你的拷贝完成了，却没有破环你的原件”这种情况是不可能发生的。当然，反过来“不小心破坏了你的原件，却没完成拷贝”是完全可能的。

这个过程是如何实现的呢？具体大致如下（如果你讨厌公式，可以把下面这一小节跳过去了）

4、一个 Qbit 传输过程描述

传输前的准备：Alice 和电脑 Bob 在传输的两端，来执行这个传输过程。Alice 需要把手边的一个“我粒子”的量子态（一个 Qbit）传输给 Bob：

第一步：按照事先约定，我们把一对纠缠粒子分别发给 Alice 和 Bob。比如说，这个纠缠态是这样的：

这一步结束后，Alice 手边有两个粒子，“我粒子”和 A 粒子。 而此时 Bob 手边有一个粒子，B，和 Alice 共享纠缠态。

此时全部的系统状态是这样的：

第二步，Alice 就需要对她这边的粒子进行测量了。

这个时候，Alice 需要把基底转换一下：

那么现在，这三个粒子的量子态可以用上述基底重新改写一下：

这只是对上述量子态用新的基底来重新表示，并没有任何操作。此时我们可以看到，Alice 手边的“我粒子”、A 两个粒子与 Bob 手边的 B 粒子完全处于四态纠缠态。那么，Alice 现在就可以对她手边的“我粒子”、A 两个粒子在上述基底上进行测量了。她测量的结果必定是以上四态的其中之一。

Alice 为自己这边的测量结果做出编码:

同时，她知道，此时 Bob 手边的 B 粒子的状态，就相应地处于 :

这些状态之一了。

第三步：Alice 需要把这个编码上传给 Bob。于是乎，Bob 知道了 Alice 的结果，然后就可以根据 Alice 的结果对自己的 B 粒子进行操作。

第四步：Bob 的具体操作就很简单了，他只是用一个简单的幺正操作把自己手边的 B 粒子变换成:

具体操作：

完成操作之后，Bob 手边的粒子状态就变成了“我粒子”的状态了。而此时，由于纠缠的原因，Alice 手边的“我粒子”则被摧毁。

5、这是一个想象！

在传输的过程中，我们看到，我们会涉及到大量的、反反复复的建立纠缠、破环纠缠的过程。然而，对纠缠的精细操作是极难的，因为它太脆弱了。环境对它的些微干扰 —— 比如说几个光子的入侵 —— 就有可能完全破坏掉这个过程。因此，在传输过程中必须要避免这种干扰。也就是，要把被传送的人，以及传输过程中涉及到的一切仪器和辅助设施，置于一种几乎与环境不发生相互作用的状态之下。

然而，这种传输过程不可能是瞬时完成的。单单是对人体这种规模的宏观系统建立我们想要的纠缠，就不是一蹴而就的。更何况大量的信息（

自由度）的传输，就已经远超过现阶段我们可以想象的技术能力。即使是理论上未来我们建立了巨量的带宽，这种传输也是需要时间的。也就是说，这种与环境的隔离状态需要持续一段时间。

因而，在传输过程中，人的生命体征必须要处于一种暂时的中止状态。因为人的生命过程不可避免要与环境发生一定的关系。而这些关系，就会让人传输过程中的纠缠泄漏到环境中，导致传输的失败。

我们可以想象，一种办法就是在传输前将人冷冻起来，置于一种近乎绝对零度的环境中，来完成这种传输。

这意味着什么？

这意味着人不可能感受到传输的过程。整个传输过程是在被传送者的无意识中进行的。很显然，有意识地感受到传输的过程，就意味着人的感官系统在传输过程中与外界发生了相互作用，而这种相互作用则会导致传输的失败。

当然，这些都是基于现在的技术手段，对未来技术的一种想象。可能随着技术的发展，这种想象有可能会被颠覆。但是，就现在的合理推论，整个传输过程中，人首先需要做的，就是要进入深度的沉眠，而整个上传过程中，与外界不发生相互作用。所以，从被传输人的角度，就是睡了一觉。等到这些信息被“下传”到一个“空白躯体”中，他就像是一觉醒来。这中间没有任何值得奇怪的地方。既不不会出现意识被复制的情况，也不会出现瞬移的情况，更不会感受到什么光怪陆离的传输过程。

如果我们从量子传输的角度解读人的传输，这中间有一些错位。最大的错位就是，“人”是一个经典概念，而传递过程传递的则是量子态。是对一个纯态的传输。

现代的量子力学里对“经典事物”的看法已经有了很大的转向。“坍缩”这个概念已经越来越被放入历史博物馆了。

6、一些脑洞

在这种观念可能最早是 Everrett 的相对态表述，也就是后来的多世界理论倡导的。这种观念认为，一切系统，无论是经典的还是量子的、宏观的还是微观的 ——包括观察者—— 都满足量子力学，所以整个宇宙的状态可以被一个超大的波函数描述，它按照薛定谔方程演化，并且这个宇宙的存在不依赖于任何外部观察者。量子系统就是由希尔伯特空间中的矢量描述的（波函数），而不存在预设的经典状态。所谓的经典状态，起源自我们对纠缠系统的部分描述。

量子纠缠的最根本特征就是无法分割，而当我们把“人”从宇宙中拿出来当作一个独立个体的时候，我们事实上已经放弃了在量子层面对这个人做出完备描述的可能性了。这就是为何当我们谈论一个人的时候，我们不可能谈论这个人的完整量子信息。

这就是“坍缩”的起源，也恰恰是人之所以为人的根本原因。

人的各种经典特性，诸如生老病死的各种经典状态，就是在我们对“人”作为一个独立个体做出不完整描述中产生的。然而恰恰是这种不完整的描述，才让“人”这个概念有了意义 —— 它是一个独立的个体。如果我们试图对它做出完备的描述，就已经不存在“人”了，而只存在一个巨大的宇宙波函数中的渺小的几项，而且这几项原则上无法从波函数中分离出来。

也就是说，当我们把“人”看作是一种完全不具备独立概念、宇宙不可分割的一部分的时候，我们的确可以对它的量子态做出精确描述，这种描述必然包含了整个宇宙。这种对量子态的精确描述，叫做纯态。而此时人已经不再为人了。

当我们把“人”当成一个独立概念的时候，它就是经典意义上的人。但是此时，我们对它的描述就不可能是精确的，而是夹杂着各种我们的无知。这种不精确描述，叫做混合态。

这里的关键问题，就是当我们用纯量子力学来解读人的传输的时候，我们就必须用纯量子力学来解读“人”。从纯幺正量子力学来看，整个宇宙的波函数就是是一个存在在极高维度希尔伯特空间中的矢量，我们可以做一个类比，把它看做是一粒骰子。骰子的每一个面就是一个确定的可能“世界”，所有的这些“世界”构成了一个整体的量子现实。也就是说，我们所处的，是一个多重现实，而不是我们所认为的单一现实。

也就是说，我的大脑的物理状态包含了无数的分支。在这无数分支中，只有一部分才会有“我”的意识 —— 那种有确定的自我认知、相对地也就是有对自然界有确定认知的分支，也就是经典分支。而这一组不同版本的“我”见证了每个可能事件的发生。这就是量子多意识。

从个体主观上看，我的大脑究竟叠加了多少个自我意识，这一点并不重要，因为那些叠加的“我的副本”其实和我并无关系，它们可以看作是和我共用一个大脑的陌生人 —— 且永远不可能有交集的陌生人。所以一个人在被传输的时候，关心的其实并不是我的大脑的状态，而是保持我的自我意识的连续性。也就是说，我对自我认知的一致性。

从物理上讲，当我们对一个作为宇宙整体的一部分的子系统，“人”进行传递的时候，从纯幺正量子力学的角度，发生了什么？基本上，就是下面这种过程（其中“e”指的是“环境状态”）

也就是说，整个传输过程中，人和环境的纠缠一起都被保留下来了。也就意味着，人所处的所有世界分支完整地被传输了。

也就是说，这种“全保真”的量子上传，是把一个大脑的所有经典分支全部上传了，也就是说，把一个意识的所有可能性全部上传了。唯有如此，我们才能保证这个意识在继续“思考”的时候，没有被破坏 —— 它的所有“选择”都仍在，它的“思维空间”没有被压缩。而“经典上传”则只能传递一个经典选择，事实上已经把思维给破坏了。

总而言之，如果我们从量子力学的角度来看题主的这个问题，其实很多令人困惑的“哲学思辨”就不再是问题了。

• 首先，不存在“不把你破坏掉就你的信息上传”这种情况，它违背了基本的物理学原理。
• 其次，“你还是你吗？”这个问题也应该没什么争议。在量子力学中，区分两个同类粒子的唯一标志就是它们的量子态。当两个粒子的量子态相同的时候，它们就是全同的。简言之，你当然还是你。
• 第三，传输仅仅是传输，而不是“复制一个 + 毁坏一个”这种问题，这是违背物理学原理的。不存在所谓的“复制过程”。如果你不毁坏本体，关于本体的信息也就不可能传输出去。从头到尾，你都是唯一的。

这里，只剩下最后一个问题：存储在计算机里的“我 + 周围的环境”的被编码的量子信息，是不是“我”？如果我们不把它“下传”到一个人类的空白躯壳中，而是让它在电脑中演化，是不是等同于“我”在思维？