In dieser Dissertation wird ein neuer Ansatz zum Verstehen und zur Verarbeitung natürlicher Sprache eingeführt. Der Ansatz basiert auf einer Analogie zwischen den physikalischen Objekten auf der Quantenebene und den Aktivitäten des menschlichen Geistes. Auf dieser Weise gelingt es die physikalischen und seelischen Phänomene in einem einheitlichen Rahmen zusammenzufassen. Als Konsequenz ergibt sich, daß sich die Eigenschaften vom Geist und Materie nicht grundsätzlich unterscheiden, sondern als unterschiedliche Darstellungen der makroskopischen Materie und des makroskopischen Geistes aufgrund unterschiedlicher Eigenzustände des zugrundeliegenden Quantensystems zu verstehen sind. Die scheinbaren Unterschiede sind daher eher quantitativ anstatt qualitativ.
Die in der menschlichen Kognition verwendeten Symbole kann man als Quanteneigenzustände bezüglich eines bestimmten Quantenexperiments behandeln. Darüberhinaus wird die Behauptung aufgestellt, daß es sich bei Gedankengang und logischer Schlußfolgerung um semiotische Transformationen handelt, wobei die Symbole als die Eigenzustände bezüglich eines Formulierungsoperators zu verstehen sind. Der Operator ist eine Analogie zu einem ``Observable'' in der Quantenmechanik. Im Allgemeinen hat ein ``State-of-affairs'' (eine Superposition von Eigenzuständen) keine wohldefinierten physikalischen Eigenschaften bis zu dem Zeitpunkt, wo er tatsächlich gemessen wird. Deswegen ist auch die klassische Semantik (als die Zuweisung klassischer Symbole zur klassischen physikalischen Realität) nicht wohldefiniert. Im Unterschied zur klassischen Semantik soll Bedeutung in einem quantenmechanischen Rahmen als eine aktive Messung von einem State-of-affairs behandelt werden.
Wenn man Kognition als Vorgänge auf einem Repräsentationssystem betrachtet, erkennt man, daß das Gedächtnis ein sprachähnliches System ist. Jedoch ist das Gedächtnis größtenteils ein klassisches Phänomen, da die chemischen Aktivitäten im Gehirn der Aggregatsgrenzfall der Quantenmechanik (also ein Phänomen einer sehr großen Menge von Quanten) sind. Daher sind Repräsentationen im Kognitionssystem im strengen Sinne auch nicht wohldefiniert.
Eigenschaften der Sprache, die eng mit dem Alltagsschließen (common sense logic) zusammenhängen, sind Gegenstand des folgenden Abschnitts. Die offenbare Tendenz, sich einer präzisen Definition zu entziehen, und die inhärente Ambiguität lassen sich gut in einem quantenmechanischen Rahmen behandeln. Es handelt sich hierbei um ein zur Quantenmechanik analoges Unschärfeprinzip und impliziert eine ``Begriff-Symbol-Dualität''. Als Anwendung lässt sich der quantenmechanische Formalismus auf Kognitionsvorgänge über-tragen. Zum Beispiel kann man nichtmonotone Schlußfolgerungen und Counterfactuals in diesem Rahmen erklären. Im Einzelnen können die zeit-asymmetrischen Eigenschaften und die genuine Unbekanntheit von nichtmonotonen Schlußfolgerungen in einem quantenmechanischen Modell einfach erklärt werden. Dies gilt auch für Potentialität und Aktualität, die für eine Erklärung von Counterfactuals sehr wichtig sind. Darüberhinaus kann Kausalität als eine Form von Counterfactuals betrachtet werden.
Der zweite Teil der Dissertation behandelt die Simulation und die technische Anwendung der obengenannten Prinzipien auf natürlichsprachliche Verarbeitungsaufgaben. Zuerst werden einfache Experimente mit Beispielen zum Alltagsschließen (exklusives Oder, nichtmonotones Schließen und Counterfactuals) dargestellt. Diese zeigen, daß das klassische Erscheinungsbild der Beispiele implementiert werden kann. Jedoch hat der quantenmechanische Ansatz zusätzliche ``Feinheiten'', die man in den klassischen Ansätzen nicht finden kann.
Im Folgenden wird gezeigt, daß sich einfache natürlichsprachliche Verarbeitungsaufgaben auf unterschiedlichen Corpora simulieren lassen. Als Erstes werden die syllogistischen Schlußfiguren als quantenmechanisches System modelliert. Dabei konnten ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden. Als Zweites wird eine monolinguale Syntaxmanipulationsaufgabe auf quantenmechanischer Grundlage simuliert, wobei die Ergebnisse deutlich besser als die vergleichbarer konnektionistischer Ansätze sind. Zum Abschluß wird das Quantensystem auf eine deutsch-englische Übersetzungsaufgabe angewandt, in denen schwierige Eigenschaften, wie z. B. lexikalische Ambiguität, abtrennbare Verbpräfixe, Konjugationsendungen, und Umstellungen der Wortreihenfolge bei der Übersetzung vorkommen. Auch bei dieser Aufgabe konnten mit der quantenmechnischen Architektur recht gute Ergebnisse erreicht werden.