Quantum-like cognition and decision making in the light of quantum measurement theory
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저자
Miho Fuyama, Andrei Khrennikov, Masanao Ozawa
개요
본 논문은 인지 과정(및 의사결정)에 대한 양자 이론의 적용인 양자 유사 모델링에 적합한 양자 측정의 종류를 특징짓는다. 투영 측정은 양자 물리학의 기본 관측 가능량의 표준 측정을 설명하지만, 질문 순서 및 반응 재현성 효과와 같은 기본적인 인지 효과의 조합은 투영 측정으로 설명할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 sharp repeatable non-projective measurements(${\cal SR\bar{P}}$)라는 특수한 종류의 양자 측정을 사용하는 것을 제안한다. 이 종류의 측정은 양자 물리학에서 거의 사용되지 않으며, 양자 물리학과 인지 과학은 양자 측정 이론의 서로 다른 부분을 탐구한다는 것을 시사한다. 양자 유사 모델링은 양자 형식주의를 자동적으로 차용하는 것이 아니며, ${\cal SR\bar{P}}$ 클래스를 탐구함으로써 측정 역작용에 의해 생성된 상태 업데이트 맵의 비가환성의 역할을 강조한다. 따라서 양자 물리학과 인지에 대한 양자 유사 모델링에서의 "비고전성"은 연산자(관측 가능량)와 도구(상태 업데이트 맵)의 두 가지 유형의 비가환성, 즉 관측 가능량 비가환성 대 상태 업데이트 비가환성에 기반한다. 본 논문은 인지 효과의 양자 유사 특성을 구별하는 것이 후자 또는 둘 다의 표현이라고 추측한다.
시사점, 한계점
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시사점: 양자 유사 모델링에 적합한 새로운 양자 측정 종류(${\cal SR\bar{P}}$)를 제시하여 인지 과정에 대한 양자 이론 적용의 이해를 심화시킨다. 양자 물리학과 인지 과학에서의 "비고전성"에 대한 서로 다른 해석(관측 가능량 비가환성 vs. 상태 업데이트 비가환성)을 제시한다.
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한계점: ${\cal SR\bar{P}}$ 측정의 실험적 검증 및 인지 현상에 대한 적용 가능성에 대한 추가 연구가 필요하다. 인지 효과의 양자 유사 특성이 상태 업데이트 비가환성에 의해서만 설명되는지, 또는 관측 가능량 비가환성과의 상호작용에 의해 설명되는지에 대한 추가적인 조사가 필요하다.
