Мобильная игра помогает развивать квантовые технологии
Необычную игру для смартфонов разработали физики из Орхусского университета (Дания). В Quantum Moves игрокам предлагалось как можно быстрее перенести атом из одной точки пространства в другую с помощью квантового пинцета, и полученные результаты позволили усовершенствовать технологии, которые используются сегодня.
Механика работы оптического пинцета в игре соответствует особенностям реальных систем. Атом имитирует жидкая субстанция. Чем ее больше, тем выше вероятность, что атом есть в этой области пространства.
В начале уровня жидкость находится в углублении, расположенном в определенной точке карты. Игроку нужно создать еще одно углубление и управлять им, чтобы как можно больше жидкости переместилось в нужную область.
Игра Quantum Moves доступна для смартфонов под управлением iOS и Android. Также выпущены версии для ПК - для Windows и OS X.
Решение задачи управлениями атомами в оптических ловушках - один из шагов на пути к созданию квантового компьютера. Оптический пинцет в данном случае будет использоваться для контакта двух атомов при проведении квантовых вычислений.
В общей сложности в игру сыграли более 12 тыс. раз.
Успех игрока определяется двумя факторами: как быстро жидкость была перенесена из одной ямы в другую и какое ее количество не достигло цели. Физики преобразовали последовательность действий игрока в алгоритм манипуляций над реальными оптическими ловушками и загрузили в систему для последующей доработки. Это позволило им усовершенствовать традиционные методы квантовой физики.
Компьютер также предлагал алгоритмы перемещения. Однако игроки, перед которыми стояла цель перенести атомы как можно быстрее и надежнее, разработали свои методики - более эффективные. Гибридные решения, включающие черты методик, предложенных компьютерами и человеком, оказались эффективнее чисто машинных способов. При этом игра не требует глубоких знаний квантовой физики - все просто и интуитивно понятно.
Разработчики отмечают, что игровое поле можно представить как линию, на которой лазером создана точка с минимальным уровнем потенциальной энергии. Это потенциальная яма, и атому выгодно здесь находиться, так как в данной области его энергия минимальна.
Углубление, которое создает игрок - вторая потенциальная яма. Ее положением игрок управляет с помощью лазера - оптического пинцета. В реальном мире глубина и расположение ямы определяется интенсивностью и положением луча лазера.
Жидкость в данном случае является волновой функцией атома, расположенного в потенциальной яме. От обычной жидкости она отличается тем, что может тунеллировать: перемещаться сквозь барьер между двумя ямами. Этим, к слову, можно пользоваться в игре.
