量子移動

“量子移動”(Quantum Moves)是一款遊戲,由丹麥奧胡斯大學的科學家開發。

基本介紹

  • 中文名:量子移動
  • 原版名稱:Quantum Moves
產生背景,遊戲原理,

產生背景

2016年4月,丹麥奧胡斯大學的科學家開發了一款叫做“量子移動”(Quantum Moves)的遊戲,Windows版、iOS和安卓版都有。遊戲的目標是在一個量子阱中想辦法移動一汪晃蕩的“液體”,其過程遵循量子力學的規律,但每個人都能上手,遊戲數據會成為科學家研究量子物理問題的參考。數據表明,非物理科班出身的玩家們在其中反而表現得出色。這一研究成果發表在4月13日的Nature上(J. J. W. H. Sørensen et al. Nature 532, 210–213; 2016)。
這款名叫“量子移動”的遊戲是基於量子計算中的一個真實問題:如何最快地用雷射在量子阱(類似雞蛋盒一樣的結構)間搬運原子,同時保證處於脆弱量子態中的原子能量不發生改變?量子世界裡,粒子的位置和能量在海森堡不確定性原理的限制下相互制約,所以遊戲的訣竅就在於:儘可能快地找到從一點轉移到另一點轉移的最佳位置(sweet spot),同時不能幹擾到量子態。不同的動作和時機會產生無窮無盡的組合,科學家們已經設計了計算機算法試圖解決這個問題。

遊戲原理

遊戲中,一個原子看起來就像是在量子阱里晃蕩的一汪液體,這也反映出了微觀粒子的波動特性。在某一個關卡種,玩家需要移動游標去控制第二個量子阱,讓它從第一個量子阱收集原子並把它們帶回“基地”。原子的行為雖然看起來類似液體,但它也要遵循量子力學規律,而不是真像一桶水那樣。舉例來說,為了拾取這些原子,玩家可以使用“量子隧道”讓它從一個阱“隧穿”到另一個阱,而這也是需要玩家去學習和適應的東西。一旦玩家找到搬運原子的方法,接著計算機就能將這個搬運過程轉化為真實世界中“量子雞蛋盒”對應的解。

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