试图解释主观经验从何而来似乎与物理学无关。然而，一些科学家推测，也许理论物理学的最深层次包含了阐明这个问题所需的洞见，他们认为量子物理学可以用来解释意识的存在。

意识与量子物理

意识和量子物理学结合在一起的第一种方式是通过哥本哈根对量子物理学的解释。在这个理论中，由于有意识的观察者对物理系统进行测量，量子波函数崩溃。这是引发薛定谔猫思维实验的量子物理学解释，证明了这种思维方式的某种程度的荒谬性，只是它与科学家在量子层面上观察到的证据完全吻合。

哥本哈根解释的一个极端版本由约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）提出，被称为“参与式人类原则”，该原则认为整个宇宙崩溃到我们所看到的特定状态，因为必须有有有意识的观察者在场才能导致崩溃。任何不包含有意识观察者的可能宇宙都会被自动排除。

牵连秩序

物理学家大卫·博姆（David Bohm）认为，由于量子物理学和相对论都是不完整的理论，它们必须指向更深层次的理论。他相信这个理论将是一个量子场论，代表了宇宙中不可分割的整体。他用“隐含秩序”一词来表达他认为这个基本层次的现实必须是什么样的，并相信我们所看到的是这个基本有序现实的破碎反映。

玻姆提出了这样一种观点，意识在某种程度上是这种隐含秩序的一种表现，试图通过观察空间中的物质来理解意识注定是失败的。然而，他从未提出任何研究意识的科学机制，因此这一概念从未成为一个充分发展的理论。

人脑

利用量子物理学解释人类意识的概念在罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）1989年的著作《皇帝的新思维：关于计算机、思维和物理定律》（The Emperor’s New Mind:About Computers，Minds and The Laws of physics）中真正开始了这本书是专为回应老派人工智能研究人员的说法而写的，他们认为大脑只不过是一台生物计算机。在这本书中，彭罗斯认为大脑远比这复杂，也许更接近量子计算机。人脑不是在严格的开关二元系统上工作，而是同时在不同量子态的叠加中进行计算。

这一论点涉及到对传统计算机实际能完成什么的详细分析。基本上，计算机通过编程算法运行。彭罗斯讨论了计算机的起源，通过讨论Alan Turing的工作，他开发了一个“通用灵巧机器”，它是现代计算机的基础。然而，彭罗斯认为，这种图灵机器（以及任何计算机）都有一定的局限性，他认为大脑不一定有这些局限性。

量子不确定性

一些量子意识的支持者提出了这样的观点：量子不确定性——量子系统永远无法确定地预测结果，但仅作为各种可能状态中的概率——意味着量子意识解决了人类是否真正拥有自由意志的问题。因此，论点是，如果人类意识受量子物理过程的支配，那么它就不是确定性的，因此人类有自由意志。

神经科学家萨姆·哈里斯（Sam Harris）在《自由意志》（Free Will）一书中总结了这方面的一些问题，他在书中指出：

双缝实验

量子不确定性的一个最著名的例子是量子双缝实验，在该实验中，量子理论说，除非有人真的观察到一个给定粒子将穿过狭缝，否则无法确定地预测它将穿过哪个狭缝。然而，这个选择并没有决定粒子将通过哪个狭缝的测量。在本实验的基本结构中，粒子通过任一狭缝的几率为50%，如果有人在观察狭缝，则实验结果将随机匹配该分布。

在这种情况下，人类似乎有某种选择的地方是，一个人可以选择是否进行观察。如果她没有，那么粒子就不会穿过特定的狭缝：而是穿过​两条缝。但这并不是哲学家和自由意志拥护者在讨论量子不确定性时所援引的情况，因为这实际上是无所作为和做两种确定性结果之一之间的选择。