同一個基本的平臺可以讓薛丁格的貓既活又死，也意味著兩個粒子甚至可以跨越一個星系的距離「相互說話」，這可能有助於解釋最神秘的現象：人類行為。
量子物理學和人類心理學似乎完全不相關，但一些科學家認為這兩個領域在有趣的方面重疊。這兩個學科都試圖預測不受約束的系統在未來的表現。不同之處在於，一個領域旨在理解物理粒子的基本性質，而另一個領域則試圖解釋人性及其固有的謬誤。
合肥中國科技大學生物物理學家、神經科學家 張效初在一封電子郵件中對《生活科學》說：「認知科學家發現，人類有很多『非理性』的行為。」經典的決策理論試圖預測一個人在給定的參數下會做出什麼樣的選擇，但易犯錯誤的人並不總是按預期行事。最近的研究表明，邏輯上的這些失誤「可以用量子概率理論很好地解釋」，張說。
張是量子認知的支持者之一。在1月20日發表在《自然-人類行為》雜誌上的一項新研究中，他和他的同事研究了從量子力學中借用的概念，如何幫助心理學家更好地預測人類的決策。在一項著名的心理學任務中，在記錄人們作出的決定的同時，研究小組還監測了參與者的大腦活動。掃描突出了可能參與量子思維過程的特定大腦區域。
張說，這項研究是「第一次在神經層面支持量子認知的觀點」。
那到底是什麼意思？
不確定性
量子力學描述了構成宇宙中所有物質的微小粒子的行為，即原子及其亞原子成分。這一理論的一個中心原則表明，在這個非常小的世界裡，存在著大量的不確定性，而這在更大的尺度上是看不到的。例如，在大世界裡，人們可以知道一列火車在它的路線上的位置和它的旅行速度，並且根據這些數據，人們可以預測火車何時到達下一站。
現在，把火車換成一個電子，你的預測能力就消失了——你不知道一個給定電子的確切位置和動量，但你可以計算出粒子出現在某個特定位置，以特定速度運動的概率。這樣，你就能對電子的作用有一個模糊的概念。
正如不確定性瀰漫在亞原子世界一樣，它也滲透到我們的決策過程中，無論我們是在辯論哪個新的系列節目，還是在總統選舉中投票。這就是量子力學的用處，與經典的決策理論不同，量子世界為一定程度的不確定性留出了空間。
古典心理學理論認為，人們為了最大化「獎勵」而做出決策，並儘量減少「懲罰」——換句話說，確保他們的行為比消極後果更積極。這種被稱為「強化學習」的邏輯符合帕夫洛尼亞條件作用，根據2009年《數學心理學雜誌》的一份報告，人們學習根據過去的經驗預測自己行為的後果。
如果真的受到這個框架的約束，人類在選擇兩個方案之前，會一直權衡這兩個方案的客觀價值。但在現實中，人們並不總是這樣工作；他們對某一情況的主觀感覺削弱了他們做出客觀決定的能力。
正面和反面（同時）
舉個例子：
想像一下你在打賭一枚拋來的硬幣是正面還是反面著地。正面給你200美元，反面給你100美元，你可以選擇擲硬幣兩次。根據1992年發表在《認知心理學》雜誌上的一項研究，在這種情況下，大多數人會選擇兩次下注，而不管最初的投注結果是贏還是輸。想必，贏家第二次下注是因為不管怎樣他們都會賺錢，而輸家下注是為了挽回損失，然後再下注一些。然而，如果玩家不被允許知道第一次擲硬幣的結果，他們很少進行第二次賭博。
當已知時，第一個翻轉不會影響隨後的選擇，但當未知時，它會產生所有的不同。這種悖論不符合經典強化學習的框架，經典強化學習預測目標選擇應該始終相同。相比之下，量子力學考慮了不確定性，並實際預測了這種奇怪的結果。
教科書《量子社會科學》（劍橋大學出版社，2013）的合著者埃曼紐爾·海文（Emmanuel Haven）和安德烈·赫倫尼科夫（Andrei Khrennikov）在一封電子郵件中對《生活科學》（Live Science）說：「可以說，決策的『基於量子』模型本質上是指在認知領域使用量子概率。」
正如一個特定的電子在某一時刻可能在這裡或那裡一樣，量子力學假設第一次擲硬幣同時導致了一場勝利和一場失敗。（換句話說，在著名的思維實驗中，薛丁格的貓是活的和死的）當處於這種被稱為「疊加」的模糊狀態時，個體的最終選擇是未知和不可預測的。量子力學也承認，人們對某一決定的結果的信念——無論它是好是壞——往往反映出他們最終的選擇是什麼。這樣，人們的信仰與他們最終的行動相互作用，或者變得「糾纏」。
亞原子粒子同樣會糾纏在一起，甚至在相隔很遠的情況下也會影響彼此的行為。例如，測量位於日本的粒子的行為將改變其在美國的糾纏夥伴的行為。在心理學中，信念和行為之間也有類似的類比。」哈文和赫倫尼科夫說，正是這種相互作用，「或者說糾纏態」，影響了測量結果。在這種情況下，測量結果是指個人做出的最終選擇。」這可以藉助量子概率精確表述。」
科學家們可以用數學方法來模擬這種糾纏的疊加態，即兩個粒子即使相隔很遠也會相互影響，這一點在2007年由人工智慧進步協會發表的一份報告中得到了證明。值得注意的是，最後的公式準確地預測了擲硬幣範式的悖論結果。哈文和赫倫尼科夫指出：「使用基於量子的方法可以更好地解釋邏輯上的失誤。」
押注量子
在他們的新研究中，張和他的同事將兩個基於量子的決策模型與12個經典的心理學模型進行對比，看哪一個最能預測人類在心理任務中的行為。這項實驗被稱為愛荷華州賭博任務，旨在評估人們從錯誤中學習的能力，並隨著時間的推移調整他們的決策策略。
在這項任務中，參與者從四副牌中抽取。每一張牌要麼賺玩家的錢，要麼花他們自己的錢，而遊戲的目的就是儘可能多地賺錢。關鍵在於每副牌是如何疊起來的。從一副牌中抽牌可以在短期內為玩家賺大錢，但到遊戲結束時，這將使玩家付出更多的現金。其他平臺在短期內提供的資金較少，但總體上懲罰較少。通過遊戲，贏家學會了從「緩慢而穩定」的牌堆中抽獎，而輸家則從賺得快錢和高額罰款的牌堆中抽獎。
從歷史上看，那些吸毒成癮或大腦受損的人在愛荷華州賭博任務中的表現比健康的參與者差，這表明他們的狀況在某種程度上損害了決策能力，2014年發表在《應用神經心理學：兒童》雜誌上的一項研究強調了這一點。這一模式在張的實驗中是正確的，其中包括大約60名健康參與者和40名尼古丁上癮者。
作者指出，這兩個量子模型的預測與經典模型中最精確的預測相似。」儘管量子模型並沒有壓倒性地優於經典模型，「 他們補充說，「我們應該意識到，量子強化學習（quantum reinforcement learning）框架仍處於初級階段，毫無疑問值得進一步研究。」
為了提高研究的價值，研究小組在完成愛荷華州賭博任務時對每位參與者進行了腦部掃描。在這樣做的過程中，作者試圖窺視參與者隨著時間的推移學習和調整遊戲策略時大腦內部發生的事情。量子模型產生的結果預測了這種學習過程將如何展開，因此，作者推測大腦活動的熱點可能與模型的預測有某種關聯。
掃描確實揭示了健康參與者在遊戲過程中大腦的一些活躍區域，包括額葉內參與決策的幾個大褶皺的激活。然而，吸菸組的大腦活動熱點似乎與量子模型的預測無關。作者指出，由於該模型反映了參與者從錯誤中學習的能力，結果可能說明吸菸組存在決策障礙。
不過，他們補充說，「有必要進行進一步的研究」，以確定這些大腦活動差異在吸菸者和不吸菸者中的真實反映。」量子模型與腦神經生理過程的耦合……「是一個非常複雜的問題，」海文和赫倫尼科夫說這項研究作為解決這一問題的第一步具有重要意義。」
張說，經典強化學習模式在情感、精神障礙、社會行為、自由意志和許多其他認知功能的研究中顯示出「巨大的成功」，我們希望量子強化學習也能為這些領域提供啟示，提供獨特的見解。
隨著時間的推移，也許量子力學將有助於解釋人類邏輯中普遍存在的缺陷，以及這種錯誤性如何在單個神經元的水平上表現出來。