量子力学是神秘的，意识也是神秘的。
Q.E.D.（量子电动力学——译者注）：量子力学肯定和意识有关系。
——克里斯托福·科赫，嘲讽罗杰·帕罗斯的量子计算理论，关于把神经微管作为人类意识之源21
在过去10年中，著名的物理学家和哲学家罗杰·帕罗斯连同麻醉师斯图亚特·哈默洛夫都认为神经元中的精细结构“微管”可以执行一个奇异的计算方式，即所谓的“量子计算”。正如我讨论过的那样，量子计算使用所谓的“量子比特”来计算，它能同时采取所有可能的组合方案。该方法可以被认为是并行处理的一种极端形式（因为每组量子比特值的组合都是同时测试）。帕罗斯表示，微管及其量子运算的能力使重建神经元和重新构建精神区域的概念变得复杂22。他还推测说，大脑的量子计算是意识的原因，没有量子计算的生物系统或其他系统没有意识。
虽然有些科学家声称发现大脑中的量子波衰变（模糊的量子属性的分辨率，比如位置、旋转和速度），但是没有人提出，人类的能力需要量子计算的能力。物理学家赛斯·劳埃德说道：
我认为，微管在大脑中用（帕罗斯）和哈默洛夫提到的方式执行计算任务是不正确的。大脑是一个炎热、潮湿的地方。它不是一个开发量子相干性的有利环境。他们寻找微管叠加和装配/拆卸的种类，但这些种类似乎并没有表现出量子纠缠。无论如何，大脑显然不是一个经典的数字计算机。但我猜测它采用“古典”的方式完成大部分任务。如果你拿一个足够强大的计算机对所有的神经元、树突、突触等建模，那么你就可能得到大脑执行大部分任务的想法。我认为大脑没有利用任何量子动力学执行任务。23
安东尼·贝尔也表示：“没有证据表明，在大脑里面发生了大规模的宏观量子相干性，比如超流体和超导体。”24
然而，即使大脑做量子计算，这也并不显著改变人类级计算（及超人类）的前景，也不表示大脑上传是不可行的。首先，如果大脑确实做了量子计算，这仅仅证实了量子计算是可行的。没有什么发现表明量子计算局限于生物机制。如果存在生物量子计算机制，那么它应该是可以被复制的。事实上，最近用小规模的量子计算机做的试验看起来很成功。即使是常见的晶体管也依赖于电子隧道效应的量子作用。
有人认为，帕罗斯的立场意味着不可能完全复制一组量子态，因此，也不可能完全下载。那么，下载必须完整到什么程度呢？如果我们的下载技术发展到这样一个水平，“副本”极为接近原本，就像人和1分钟前的自己那么相像，那么对于任何目的来说，这种技术都足够好了，哪怕是不需要复制量子态的目的。随着技术的进步，副本会越来越接近原本，两者间的时间间隔会越来越短（1秒，1毫秒，1微秒）。
当有人向帕罗斯指出神经元（甚至神经连接）太大，以致不能进行量子计算，他想出了小管理论，一个使神经元量子计算成为可能的理论。如果一个理论要寻找复制大脑功能的障碍，那么这是一个有独创性的理论，不过它不会找到任何实际的障碍。然而，几乎没有证据表明为神经细胞提供结构完整性的微管能进行量子计算，以及这一能力有助于思维过程。即使人类知识和潜能的模型比目前对大脑的估计尺寸大，但神经元的模型功能还是不包括基于微管的量子计算。最近的实验表明，这种生物和非生物的混合网络的功能类似于生物网络，即使不是很确定，至少也强烈暗示着没有微管的神经元模型的功能是足够的。劳埃德·瓦特对人类听觉过程的复杂模型的软件模拟使用的计算量比他模拟的神经网络少几个数量级，这再次无法说明量子计算是必要的。在第4章中，我回顾了对大脑区域建模和仿真方面不断的努力；在第3章中，我讨论了对模拟所有大脑区域必要的计算量的估计，这种模拟基于不同区域的等价功能模拟。没有一个分析表明了为了实现人类级性能，量子计算是必要性。
一些神经元的详细模型（尤其是那些由帕罗斯和哈默洛夫给出的）确实让微管在树突和轴突的功能和增长中起了作用。然而，关于神经区域的成功神经形态模型似乎并不需要微管组件。对于那些确实考虑了微管的神经元模型，通过对整个无序的行为建模，而不是对每一个微管丝分别建模，结果似乎是令人满意的。然而，即使帕罗斯和哈默洛夫提出的微管是个重要因素，但它们并没有显著改变我上面讨论过的预测。根据我的计算增长模式，如果小管乘以神经元复杂度，哪怕只是1/1000（牢记，我们目前的无微管神经元模型已经很复杂了，其中每个神经元1000种连接顺序，还包括多元非线性，以及其他细节），都会将大脑能力推迟9年。如果因子是1/10 6，仍然有一个17年的延迟；如果因子是1/108，那么将延迟24年（计算呈双指数增长）。25