Max Home IndustryMinecraft-это невероятная полная игра Тьюринга, но теперь Google отвечает за добавление квантовой механики в смесь. Итак, можете ли вы теперь построить квантовый компьютер из кирпичей Minecraft, а также классический?
Майнкрафт-это, как мы все, наверное, знаем, игра, которая не только развлекает, но и обучает. Поскольку он завершен по Тьюрингу, вы можете использовать его кирпичи для построения логических схем и, в конечном итоге, целого классического компьютера. Все это требует работы и большого количества мозгов, поэтому Google, или, по крайней мере, часть Google, считает, что это место, где можно найти компьютерных гениев завтрашнего дня. Цитата из сообщения команды Google Quantum AI Lab в Google+ :
Миллионы детей проводят много часов в Minecraft, не только копая пещеры и сражаясь с монстрами, но и строя сборочные линии, космические челноки и программируемые компьютеры, и все это во имя экспериментов и открытий.
В связи с этим возникает следующий вопрос:
Итак, как мы можем увлечь этих умных, творческих детей квантовой физикой?
Предлагаемое решение состоит в том, чтобы добавить некоторое квантовое поведение в Minecraft и надеяться, что идеи будут поглощены естественным образом. Совместно с MinecraftEdu и Институтом квантовой информации и материи Калифорнийского технологического института Google создал qCraft, который добавляет некоторое квантовое поведение в стандартный мир Minecraft.
Чтобы объяснить это, они создали очень отшлифованное видео, которое абсолютно ничего не будет значить для тех, кто его просматривает без нескольких объяснений. Поэтому, прежде чем вы посмотрите видео, вот некоторые особенности qCraft, о которых следует знать.
qCraft добавляет Квантовую руду, которую можно добывать для квантовой пыли — это зеленый блестящий материал, встроенный в блок.
Квантовая руда порождает
Квантовая пыль
Игроку нужна Квантовая Пыль, чтобы создавать любые квантовые устройства, используя три новые Сущности — Сущность Наблюдения, Сущность Суперпозиции и Сущность Запутывания. Это устройства, которые вы используете для создания объектов с квантовыми свойствами и сами по себе не являются квантовыми или даже полезными, помимо того, что они используются для придания вещам квантовых свойств.
Теперь мы переходим к квантовому поведению — наблюдению, суперпозиции и запутыванию.
Идея квантового наблюдения реализуется путем назначения стандартных блоков каждой возможной грани, которую можно наблюдать. Чем на самом деле окажется блок, зависит от того, какая грань будет замечена первой. Это более или менее соответствует идее измерения, соответствующей приведению системы в собственное состояние оператора измерения, но не совсем. В истинной квантовой системе возможные собственные состояния-это просто разные значения измерения, а не совершенно разные материальные вещи. В qCraft блок будет выглядеть, скажем, как камень, если сначала будет наблюдаться одна грань, но грязь, если сначала будет наблюдаться другая грань. Это скорее крайность, чем тонкость, но она действительно передает идею о том, что измерение приводит весь объект в собственное состояние.
Пройдя немного дальше, мы получим простое представление спиновой системы. В этом случае вы можете назначить одну или несколько типов блоков для каждой оси — вверх/вниз, север/юг и восток/запад. Теперь, когда грань на оси впервые наблюдается, один из двух возможных блоков выбирается случайным образом. Это что-то вроде вращения вверх или вниз, когда вы измеряете вращение в заданном направлении.
Квантовый блок, который является камнем, если сначала наблюдается грань N или S, и случайным образом гравий или камень, если сначала наблюдается его грань E или W.
Однако в обоих случаях существуют дополнительные функции, которые делают блоки более полезными в игровом контексте и которые не имеют ничего общего с квантовой механикой. Например, блок может быть невидимым, если для наблюдения ничего не указано. Блоки также могут быть хамелеонами в том смысле, что они могут вспыхивать, быть источником света и т. Д.
Третий тип квантовой сущности, которую можно создать, — это Запутанный блок. Если вы возьмете два блока заданного типа и примените это ограничение, они будут находиться в одном и том же состоянии независимо от того, где они находятся. Поэтому, если вы наблюдаете запутанный блок, его запутанный близнец превратится в тот же тип блока в зависимости от того, какое лицо вы наблюдали первым.
Чтобы сделать игру более интересной, вы можете создать пару квантовых очков, которые позволят вам видеть состояния всех квантовых блоков, даже если они еще не разрешены. Вы можете использовать это для создания головоломок, в которых игроку нужно выбрать, какие лица наблюдать, чтобы получить определенный результат.
Помимо этих основных инструментов, существуют также полноценные квантовые компьютеры, которые можно использовать для создания квантовых копий или телепортации регионов мира Minecraft. Возможно, это просто для игры, потому что это, похоже, не очень хорошо соответствует квантовой телепортации, которая заключается в создании систем в одном и том же состоянии на расстоянии.
С этой информацией некоторые, но не все видео могут иметь смысл:
Итак, вы собираетесь изучать квантовую механику, если будете играть в qCraft?
Нет.
Квантовая механика — сложная теория, для понимания которой на операционном уровне требуется много математики, и вы можете потратить всю свою жизнь, пытаясь понять, что это значит.
Это в лучшем случае обеспечивает некоторое знакомство с идеями, которые являются центральными для квантовых вычислений, а не с «общей картиной». Вы могли бы сказать, что все, что у вас есть, — это набор блоков, которые подчиняются некоторым вероятностным правилам, но тогда вы можете свести квантовую механику к такому набору вероятностных правил.
Давайте посмотрим, сможет ли кто-нибудь реализовать алгоритм Шора или Гровера, используя новые блоки. Если это можно сделать, вы можете быть совершенно уверены, что это будет кто — то, кто уже знает квантовую механику, а не какой-то одаренный от природы игрок, который прокладывает свой путь туда по интуиции, но я надеюсь, что ошибаюсь.