Platform dasar yang sama yang memungkinkan kucing Schrödinger hidup dan mati, dan juga berarti dua partikel dapat "berbicara satu sama lain" bahkan melintasi jarak galaksi, dapat membantu menjelaskan mungkin fenomena paling misterius: perilaku manusia.
Fisika kuantum dan psikologi manusia mungkin kelihatannya sama sekali tidak berhubungan, tetapi beberapa ilmuwan berpikir kedua bidang itu tumpang tindih dengan cara yang menarik. Kedua disiplin berusaha untuk memprediksi bagaimana sistem yang nakal dapat berperilaku di masa depan. Perbedaannya adalah bahwa satu bidang bertujuan untuk memahami sifat dasar partikel fisik, sedangkan yang lain berusaha menjelaskan manusia alam - bersama dengan kekeliruan yang melekat.
"Ilmuwan kognitif menemukan bahwa ada banyak perilaku manusia 'irasional'," Xiaochu Zhang, seorang ahli biofisika dan ahli saraf di Universitas Sains dan Teknologi China di Hefei, mengatakan kepada Live Science melalui email. Teori klasik tentang pengambilan keputusan berupaya untuk memprediksi pilihan apa yang akan diambil seseorang dengan memberikan parameter tertentu, tetapi manusia yang keliru tidak selalu berperilaku seperti yang diharapkan. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa penyimpangan ini dalam logika "dapat dijelaskan dengan baik oleh teori probabilitas kuantum," kata Zhang.
Zhang berdiri di antara para pendukung apa yang disebut kognisi kuantum. Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan 20 Januari di jurnal Nature Human Behavior, ia dan rekannya menyelidiki bagaimana konsep yang dipinjam dari mekanika kuantum dapat membantu psikolog memprediksi pengambilan keputusan manusia dengan lebih baik. Sambil merekam keputusan apa yang dibuat orang pada tugas psikologi terkenal, tim juga memantau aktivitas otak para peserta. Pemindaian menyoroti area otak tertentu yang mungkin terlibat dalam proses berpikir seperti kuantum.
Studi ini adalah "yang pertama untuk mendukung gagasan kognisi kuantum di tingkat saraf," kata Zhang.
Keren - sekarang apa artinya itu?
Ketidakpastian
Mekanika kuantum menggambarkan perilaku partikel-partikel kecil yang membentuk semua materi di alam semesta, yaitu atom dan komponen subatomiknya. Satu prinsip sentral dari teori ini menunjukkan banyak ketidakpastian dalam dunia yang sangat kecil ini, sesuatu yang tidak terlihat pada skala yang lebih besar. Misalnya, di dunia besar, orang bisa tahu di mana kereta berada pada rute dan seberapa cepat perjalanannya, dan mengingat data ini, orang bisa memperkirakan kapan kereta itu akan tiba di stasiun berikutnya.
Sekarang, ganti kereta untuk elektron, dan daya prediksi Anda menghilang - Anda tidak dapat mengetahui lokasi dan momentum yang tepat dari elektron yang diberikan, tetapi Anda dapat menghitung probabilitas bahwa partikel tersebut dapat muncul di tempat tertentu, bepergian dengan tingkat tertentu. Dengan cara ini, Anda bisa mendapatkan gagasan yang kabur tentang apa yang mungkin terjadi dengan elektron.
Sama seperti ketidakpastian yang merasuki dunia subatomik, itu juga merembes ke dalam proses pengambilan keputusan kami, apakah kami sedang berdebat seri baru mana untuk menonton pesta atau memberikan suara kami dalam pemilihan presiden. Di sinilah mekanika kuantum masuk. Tidak seperti teori klasik pengambilan keputusan, dunia kuantum memberi ruang bagi tingkat tertentu ... ketidakpastian.
Teori-teori psikologi klasik bersandar pada gagasan bahwa orang membuat keputusan untuk memaksimalkan "hadiah" dan meminimalkan "hukuman" - dengan kata lain, untuk memastikan tindakan mereka menghasilkan hasil yang lebih positif daripada konsekuensi negatif. Logika ini, yang dikenal sebagai "penguatan pembelajaran," sejalan dengan pengkondisian Pavlonian, di mana orang belajar untuk memprediksi konsekuensi dari tindakan mereka berdasarkan pengalaman masa lalu, menurut sebuah laporan tahun 2009 di Journal of Mathematical Psychology.
Jika benar-benar dibatasi oleh kerangka kerja ini, manusia akan secara konsisten menimbang nilai-nilai objektif dari dua opsi sebelum memilih di antara mereka. Namun dalam kenyataannya, orang tidak selalu bekerja seperti itu; perasaan subjektif mereka tentang suatu situasi merusak kemampuan mereka untuk membuat keputusan yang objektif.
Kepala dan ekor (pada saat yang sama)
Pertimbangkan sebuah contoh:
Bayangkan Anda memasang taruhan apakah koin yang dilemparkan akan mendarat di kepala atau ekor. Kepala memberi Anda $ 200, biaya ekor Anda $ 100, dan Anda dapat memilih untuk melemparkan koin dua kali. Ketika ditempatkan dalam skenario ini, kebanyakan orang memilih untuk mengambil taruhan dua kali terlepas dari apakah lemparan awal menghasilkan menang atau kalah, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada tahun 1992 di jurnal Cognitive Psychology. Agaknya, pemenang bertaruh untuk kedua kalinya karena mereka berdiri untuk mendapatkan uang tidak peduli apa, sementara yang kalah bertaruh dalam upaya untuk memulihkan kerugian mereka, dan kemudian beberapa. Namun, jika pemain tidak diizinkan untuk mengetahui hasil flip koin pertama, mereka jarang membuat taruhan kedua.
Ketika diketahui, flip pertama tidak mempengaruhi pilihan yang mengikuti, tetapi ketika tidak diketahui, itu membuat semua perbedaan. Paradoks ini tidak sesuai dengan kerangka pembelajaran penguatan klasik, yang memprediksi bahwa pilihan objektif harus selalu sama. Sebaliknya, mekanika kuantum memperhitungkan ketidakpastian dan benar-benar memprediksi hasil yang aneh ini.
"Orang bisa mengatakan bahwa model pengambilan keputusan 'berbasis kuantum' pada dasarnya mengacu pada penggunaan probabilitas kuantum dalam bidang kognisi," Emmanuel Haven dan Andrei Khrennikov, rekan penulis buku teks "Ilmu Sosial Quantum" (Cambridge) University Press, 2013), memberi tahu Live Science melalui email.
Sama seperti elektron tertentu mungkin ada di sini atau di sana pada saat tertentu, mekanika kuantum mengasumsikan bahwa lemparan koin pertama menghasilkan kemenangan dan kerugian, secara bersamaan. (Dengan kata lain, dalam eksperimen pemikiran terkenal, kucing Schrödinger hidup dan mati.) Saat terperangkap dalam keadaan ambigu ini, yang dikenal sebagai "superposisi," pilihan akhir seseorang tidak diketahui dan tidak dapat diprediksi. Mekanika kuantum juga mengakui bahwa kepercayaan orang tentang hasil dari keputusan yang diberikan - apakah itu baik atau buruk - sering mencerminkan apa pilihan akhirnya. Dengan cara ini, kepercayaan orang-orang berinteraksi, atau menjadi "terjerat," dengan tindakan akhirnya.
Partikel-partikel subatomik dapat juga menjadi terjerat dan mempengaruhi perilaku satu sama lain bahkan ketika dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh. Misalnya, mengukur perilaku partikel yang berlokasi di Jepang akan mengubah perilaku mitra yang terjerat di Amerika Serikat. Dalam psikologi, analogi yang sama dapat ditarik antara keyakinan dan perilaku. "Justru interaksi ini," atau keadaan keterikatan, "yang memengaruhi hasil pengukuran," kata Haven dan Khrennikov. Hasil pengukuran, dalam hal ini, mengacu pada pilihan akhir yang dibuat individu. "Ini bisa dirumuskan dengan tepat dengan bantuan probabilitas kuantum."
Para ilmuwan dapat secara matematis memodelkan keadaan superposisi terjerat ini - di mana dua partikel saling memengaruhi bahkan jika mereka dipisahkan oleh jarak yang jauh - seperti yang ditunjukkan dalam laporan 2007 yang diterbitkan oleh Asosiasi untuk Kemajuan Kecerdasan Buatan. Dan yang luar biasa, formula terakhir secara akurat memprediksi hasil paradoks dari paradigma lemparan koin. "Kesalahan dalam logika dapat dijelaskan dengan lebih baik dengan menggunakan pendekatan berbasis kuantum," Haven dan Khrennikov mencatat.
Taruhan pada kuantum
Dalam studi baru mereka, Zhang dan rekan-rekannya mengadu dua model pengambilan keputusan berbasis kuantum terhadap 12 model psikologi klasik untuk melihat mana yang paling diprediksi perilaku manusia selama tugas psikologis. Eksperimen, yang dikenal sebagai Tugas Perjudian Iowa, dirancang untuk mengevaluasi kemampuan orang untuk belajar dari kesalahan dan menyesuaikan strategi pengambilan keputusan mereka dari waktu ke waktu.
Dalam tugas tersebut, peserta menggambar dari empat tumpukan kartu. Setiap kartu menghasilkan uang pemain atau mengeluarkan biaya, dan tujuan permainan ini adalah untuk mendapatkan uang sebanyak mungkin. Tangkapannya terletak pada bagaimana setiap tumpukan kartu ditumpuk. Menggambar dari satu deck dapat menghasilkan pemain dalam jumlah besar uang dalam jangka pendek, tetapi akan dikenakan biaya lebih banyak uang pada akhir permainan. Deck lainnya menghasilkan jumlah uang yang lebih kecil dalam jangka pendek, tetapi secara keseluruhan lebih sedikit penalti. Melalui permainan, pemenang belajar untuk sebagian besar menggambar dari geladak "lambat dan mantap", sementara pecundang menarik dari geladak yang memberi mereka uang tunai cepat dan penalti curam.
Secara historis, mereka yang kecanduan narkoba atau kerusakan otak berkinerja lebih buruk di Iowa Gambling Task daripada peserta yang sehat, yang menunjukkan bahwa kondisi mereka entah bagaimana mengganggu kemampuan pengambilan keputusan, seperti yang disorot dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada tahun 2014 dalam jurnal Applied Neuropsychology: Child. Pola ini berlaku dalam percobaan Zhang, yang mencakup sekitar 60 peserta sehat dan 40 yang kecanduan nikotin.
Dua model kuantum membuat prediksi yang sama dengan yang paling akurat di antara model klasik, catat para penulis. "Meskipun model-model itu tidak jauh mengungguli ... orang harus sadar bahwa kerangka kerja ini masih dalam tahap awal dan tidak diragukan lagi layak mendapatkan studi tambahan," tambah mereka.
Untuk meningkatkan nilai studi mereka, tim mengambil pemindaian otak dari setiap peserta saat mereka menyelesaikan Tugas Perjudian Iowa. Dengan melakukan hal itu, penulis berusaha untuk mengintip apa yang terjadi di dalam otak ketika peserta belajar dan menyesuaikan strategi permainan mereka dari waktu ke waktu. Output yang dihasilkan oleh model kuantum meramalkan bagaimana proses pembelajaran ini akan terungkap, dan dengan demikian, penulis berteori bahwa hotspot aktivitas otak entah bagaimana mungkin berkorelasi dengan prediksi model.
Pemindaian itu mengungkapkan sejumlah area otak aktif pada partisipan yang sehat selama bermain game, termasuk aktivasi beberapa lipatan besar di dalam lobus frontal yang diketahui terlibat dalam pengambilan keputusan. Namun, pada kelompok yang merokok, tidak ada titik panas aktivitas otak yang terkait dengan prediksi yang dibuat oleh model kuantum. Karena model mencerminkan kemampuan peserta untuk belajar dari kesalahan, hasilnya dapat menggambarkan penurunan pengambilan keputusan dalam kelompok merokok, catat para penulis.
Namun, "penelitian lebih lanjut diperlukan" untuk menentukan apakah perbedaan aktivitas otak ini benar-benar tercermin pada perokok dan bukan perokok, tambah mereka. "Penggandengan model seperti kuantum dengan proses neurofisiologis di otak ... adalah masalah yang sangat kompleks," kata Haven dan Khrennikov. "Studi ini sangat penting sebagai langkah pertama menuju solusinya."
Model pembelajaran penguatan klasik telah menunjukkan "sukses besar" dalam studi emosi, gangguan kejiwaan, perilaku sosial, kehendak bebas dan banyak fungsi kognitif lainnya, kata Zhang. "Kami berharap bahwa pembelajaran penguatan kuantum juga akan menjelaskan, memberikan wawasan yang unik."
Pada waktunya, mungkin mekanika kuantum akan membantu menjelaskan kelemahan yang meluas dalam logika manusia, serta bagaimana falibilitas memanifestasikan pada tingkat neuron individu.
