Как играть в квантовые шахматы? Самые заумные карточки «Медузы»!
Что еще за квантовые шахматы?
Это новая игра, которую придумал студент Университета Южной Калифорнии Крис Кантуэлл. Игру пока только тестируют, но довольно скоро в нее сможет сразиться любой желающий. В квантовых шахматах все устроено почти так же, как в обычных, но с добавлением новых правил, основанных на понятиях квантовой механики — суперпозиции и квантовой запутанности.
Ой, это очень сложно! Я вообще ничего не знаю о квантовой механике.
Мы тоже. Но для того чтобы играть в квантовые шахматы, необязательно знать квантовую механику. Авторы игры приводят в пример бильярд — для того, чтобы играть на бильярде, необязательно знать законы классической механики. Идея квантовых шахмат состоит как раз в том, чтобы узнать побольше об одной из самых сложных и загадочных областей физики. Конечно, Стивеном Хокингом вы не станете, но кое-что, возможно, поймете.
Но такие люди, как Стивен Хокинг, будут играть лучше всех?
Не факт. Знаменитый физик играл в квантовые шахматы одним из первых и проиграл. И соперником его был не ученый, а комедийный актер Пол Радд.
Конечно, это постановка, но она лишний раз подчеркивает посыл авторов игры: в квантовые шахматы может играть каждый.
Погодите, а на настоящей доске в квантовые шахматы можно будет играть?
Нет. Вы сможете сыграть только в электронную версию игры. Когда вы чуть больше узнаете о правилах, вы поймете почему.
Так что за правила?
Главное новшество такое: все фигуры могут совершать так называемый «квантовый ход». Пешкам такой ход недоступен. Квантовый ход ставит фигуру в суперпозицию. И еще: в квантовых шахматах нет шаха. И обычного мата нет. Короля недостаточно поставить в безвыходное положение, его нужно уничтожить.
Что еще за суперпозиция?
Это понятие из квантовой механики. В микромире частица может находиться одновременно в двух состояниях. Обычно это явление объясняют с помощью метафоры про подброшенную монету — пока монета летит, она одновременно находится в состоянии «орел» и состоянии «решка».
Как шахматная фигура может быть в суперпозиции?
Проще объяснить на примере. Когда вы совершаете ферзем обычный ход, фигура перемещается с одной клетки на другую. При квантовом ходе вы выбираете клетку, на которую хотите переместить фигуру, причем у вас есть в запасе не один, а два обычных хода. Но ферзь попадет на нужную вам клетку с вероятностью 50 процентов. И с той же вероятностью он останется на месте. На доске появится два ферзя одновременно — и ни вы, ни ваш соперник не будет знать наверняка, где он находится на самом деле. Вам будет известна только вероятность — все как в примере про подброшенную монетку: пока она летит, мы можем лишь сказать, что она упадет или «орлом», или «решкой».
Как же такого ферзя съесть? Если он на двух клетках разом.
Вот это самое интересное. Можно напасть на одну из клеток, которые предположительно занимает ферзь, обычным, неквантовым ходом (квантовым ходом есть никого нельзя). Но с вероятностью 50 процентов вы нападете на пустое место, а настоящий ферзь окажется на второй клетке.
Но ведь на второй клетке ферзь стоит тоже только с вероятностью 50 процентов!
Верно. Ферзь соперника в этом случае и жив, и мертв одновременно — как кот Шредингера. В некоторых игровых ситуациях эту неопределенность необходимо снять — тогда автоматически происходит так называемый «замер». Если продолжить метафору с монеткой, в этот момент вы ловите ее и смотрите, какой стороной она легла. Объяснить, что это такое, не очень просто — лучше посмотрите видео с субтитрами на русском языке.
Вы что-то еще говорили про квантовую запутанность.
Да. Запутанность происходит, когда пересекаются пути нескольких фигур в суперпозиции. Когда происходит «замер» одной из них, у связанных фигур перераспределяется вероятность или даже полностью снимается неопределенность.
Почему нельзя поставить шах и мат?
Потому что и король, и атакующие его фигуры могут совершить квантовый ход и оказаться в суперпозиции. Угроза королю становится неопределенной: невозможно точно сказать, находится ли он под ударом, или ему ничего не грозит.
Слушайте, все-таки это как-то сложно. Нельзя просто посмотреть, как играют в квантовые шахматы?
Можно. Посмотрите, как чемпионка Венгрии по классическим шахматам Анна Рудольф играет с создателем игры Крисом Кантуэллом.
Мне кажется, или это игра только для ботаников?
Ну, это, конечно, не лапта. Но судя по описаниям и доступным видео, партия в квантовые шахматы может быть очень увлекательна. Идея Криса Кантуэлла многих заинтересовала. Ролик со Стивеном Хокингом и Полом Раддом посмотрели почти два миллиона человек. И скорость, с которой создатели игры собрали деньги на ее доработку на сайте Kickstarter, тоже говорит о многом. Сейчас команда Кантуэлла разрабатывает дизайн доски и фигур, и по первым наброскам видно, что и внешний вид игры будет очень необычным.