Esboço da máquina Go quântica. uma, Configuração experimental da caixa de pedra quântica. Os pares de fótons gerados podem ser ajustados para estados emaranhados ao máximo, estados não maximamente emaranhados e estados de produto para se comportar como pedras quânticas diferentes, veja Métodos. b, O módulo de medição de colapso. Depois que os fótons entram neste módulo, eles serão medidos pelo divisor de feixe de polarização (PBS), então o estado quântico entra em colapso para os caminhos 1 e 3 (ou caminhos 2 e 4). Quatro detectores de fóton único transferem os sinais de fóton para sinais eletrônicos. c, O módulo de armazenamento de tempo de voo. Quatro canais de saída do módulo de medição de colapso serão direcionados para este módulo. As informações do resultado do colapso de cada par de fótons emaranhados podem ser adquiridas após a definição de uma janela de tempo de coincidência adequada, e registrado como um estado armazenado efetivo nos dados da série temporal. Codificamos a coincidência de sinais no Canal 1 e 3 como "1", e os canais 2 e 4 como "0". d, Esboço de jogar quantum Vá com as pedras quânticas dos dados da série temporal. Dois braços de robô representam os dois agentes que ajudam a executar o jogo quântico Go juntos. Eles pegam as pedras quânticas da caixa de pedras quânticas alternadamente e colocam cada pedra em duas interseções do tabuleiro virtual. Quando uma pedra quântica é colocada em uma interseção que tem vizinhos, o jogo obterá os resultados do colapso dos dados da série temporal com uma medição retroativa no módulo de medição do colapso. Crédito:arXiv:2007.12186 [quant-ph]
Uma equipe de pesquisadores afiliada a várias instituições na China desenvolveu uma forma do jogo de tabuleiro Go usando fótons emaranhados. Eles postaram um artigo no servidor de pré-impressão arXiv descrevendo seu jogo e explicando por que eles acreditam que sua configuração pode ser usada como base para a criação de outros jogos baseados em quantum.
Go é um jogo de tabuleiro que lembra um pouco o jogo de damas - é jogado em um tabuleiro quadrado preenchido com uma grade de caixas, embora envolva pedras pretas e brancas em vez de discos vermelhos e pretos. Dois jogadores se revezam colocando pedras nos vértices dos quadrados, em vez de dentro deles. O objetivo de cada jogador é delimitar mais o tabuleiro do que seu oponente - as peças rivais podem ser capturadas circundando-as em todos os pontos ortogonalmente adjacentes. À primeira vista, o jogo parece simples, mas um olhar mais atento mostra que altos níveis de jogo podem surgir devido à complexidade. Neste novo esforço, os pesquisadores procuraram aumentar a complexidade do Go adicionando um elemento quântico. Em vez de usar pedras, eles usaram fótons emaranhados e, em vez de cada jogador colocar uma única pedra, jogadores colocaram um par de fótons emaranhados. Na versão quântica do jogo, ambos os fótons emaranhados permanecem em jogo no quadro virtual até que ocorra o contato com outro fóton. Nesse ponto, apenas um dos fótons emaranhados permanece em jogo. Adicionar fótons emaranhados aumenta a complexidade do jogo porque adicionar pares dobra o número de configurações possíveis. E essa, claro, torna mais difícil para ambos os jogadores decidirem seu próximo movimento. Em quantum Go, os jogadores ainda podem capturar a pedra do oponente (fóton) circundando-a - com uma exceção - a pedra não deve estar em um estado emaranhado. Tornando as coisas ainda mais interessantes, o jogador não saberá de antemão se a pedra está emaranhada - se for, o cerco é anulado e a pedra permanece no tabuleiro.
Os pesquisadores criaram uma versão do Go quântico usando fótons emaranhados e descobriram que, ao gerar continuamente fótons emaranhados conforme o jogo progredia, eles foram capazes de introduzir um elemento aleatório no jogo, que, eles notam, é necessário para construir sistemas de IA cada vez mais poderosos, capazes de jogar jogos sofisticados com um elemento de aleatoriedade, como o pôquer.
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