Computerspiel mit Quantenoptik/ Information [geschlossen]

Nein, gibt es nicht, aber ich wollte schon immer einen schreiben.

Als ich Student war, dachte ich darüber nach, Quantencomputerspiele zu entwickeln. Die Idee war, eine Simulation zu machen, die die Leute an Quantenkram gewöhnen würde:

Hier waren die Ideen, die ich damals hatte (nie umgesetzte Tagträume vergangener Studenten):

• Spin-1/2-Flugkampf: Du fliegst mit einem Spinor, der sich zusammen mit deinen Orientierungsänderungen dreht. Sie haben Gegner, die ebenfalls einen Spinor tragen. Aber Sie können nur dann auf einen Gegner schießen, wenn Ihre beiden Spinoren nahe an der "gleichen" Ausrichtung sind. Alle Flugzeuge starten mit dem gleichen Spinor und der gleichen Ausrichtung, so dass Sie wirklich nur lernen müssen, die 360 ​​Umdrehungen intuitiv zu zählen, um zu wissen, ob Sie Ihren Gegner sprengen können oder nicht.
• Quantenausbruch: Sie haben eine Wand und ein Paddel und eine Photonenquelle mit variabler Wellenlänge, bei der Sie die Wellenlänge und Zeit der Photonenemissionen steuern. Der Ball ist Quantum, alles andere ist klassisch. Die Wand misst das Partikel in dem Moment, in dem das Partikel auf einen Ziegel trifft und verschwindet (das ist ein Kollaps) und die Welle reflektiert, und Sie müssen die Welle so gut wie möglich mit dem Paddel reflektieren. Die Wellenlänge ist kurz genug, um die Bewegung fast klassisch zu machen, aber wenn Sie sehen wollenWo sich der Ball befindet, müssen Sie Ihren Photonenknopf drücken, der Ihnen die Position des Partikels in einem Bereich anzeigt, der kleiner als die Größe des Paddels ist, der jedoch genügend Streuung einführt, um das Schlagen des Balls zu erschweren. Die Idee hier ist, die Wellenpaketbewegung aus den begrenzten Messungen, die Sie durchführen können, plus den verschwindenden Ziegeln zu erahnen. Ich wollte die Wahrscheinlichkeit, den Ball zu treffen, sehr nahe an 100 % halten, wenn Sie die ungefähre Flugbahn kennen, aber jede Messung (mit Paddel, Ziegel oder Photon) führt zu einer Unsicherheit im Impuls. Ohne Photon sieht man den Ball natürlich nicht. Der untere Rand des Bildschirms ist eine absorbierende Grenze, die die Runde beendet.

Ich hatte natürlich Variationen des Obigen, einschließlich einer Dichtematrix-Version des Quantenausbruchs, die kontinuierlich mit dem Brownschen Ausbruch verknüpft werden könnte, bei dem der Ball eine Brownsche Bewegung mit Drift ausführt. Der Spin-1/2-Shooter kann eingeschränkt werden (wie 2d), aber dann geht das Ziel verloren, eine Intuition für die Spinor-Rotation aufzubauen.

Ich hatte auch Ideen für Strategiespiele, ich kann mich an keine davon erinnern, aber die folgende gibt Ihnen einen Eindruck:

• Quantum Go: Die Gegner machen jeweils N aufeinanderfolgende Runden und platzieren schwarze und weiße Punkte auf einem Gitter mit 2N Punkten, bis das Gitter vollständig gefüllt ist. Dann wandeln Sie die beiden Punktsätze in Fermionen um, die zu den nächsten Nachbarplätzen mit der gleichen Farbe springen können, und der Gewinner ist derjenige, dessen Gesamtenergie am niedrigsten ist.

Ich hatte kein gutes Verschränkungsspiel, denn Verschränkung ist der eine Aspekt der Quantenmechanik, den wir nachweislich nicht vollständig verinnerlichen können, da es sich um einen effizienteren Computer handelt. Aber einige denken, ich habe dies:

• Verstrickter Doppel-Pac-Man: Du steuerst zwei Pac-Männer, die ineinander verstrickt sind. Sie drücken zweimal gleichzeitig zwei Richtungstasten sowie eine optionale „i“-Taste, und die beiden Pac-Men bewegen sich in einer 50/50-Aufteilung in die beiden gleichzeitigen Richtungen, mit Interferenzen in Fällen, in denen Zweige zusammenkommen. Um getötet zu werden, müssen Ihre beiden Pac-Männer gleichzeitig auf einem Geist sein. Ein Geist misst den Standort eines Pac-Mans und enthüllt den anderen Pac-Man-Standort, aber die beiden überleben weiter, es sei denn, der andere Pac-Man wird gemessen, bevor Sie die Chance haben, zwei verwickelte Bewegungen aufzuteilen.

Hoffe das hilft.

Dieser Gentleman hat 2 Spiele geschrieben, die Quantenmechanik beinhalten, nicht sicher, ob es genau das ist, wonach Sie suchen.

http://www.engr.newpaltz.edu/~biswast/

Es gibt tatsächlich ein hybrides „Quanten-Computerspiel“ namens Quantum Moves (spielbar auf Windows, Mac, Linux, Andriod, iOS), das das erste gamifizierte Citizen-Science-Projekt von Science at home ist . Quantum Moves verfolgt zwei unterschiedliche Ziele. Einerseits ist es ein Versuch der Popularisierung der Quantenphysik, aber gleichzeitig ein Forschungsprogramm, für das ein numerisch schwieriges und teures Optimierungsproblem, das in der Quantenkontrolle auftritt, in ein für Menschen spielbares Spiel übersetzt wurde. Dies ermöglicht es, maschinelle und menschliche Strategien zur Lösung bestimmter Optimierungsprobleme zu vergleichen.

Es gibt Qcraft , eine Mod des Spiels minecraft . Laut seinen Entwicklern

Es lässt Spieler mit Quantenverhalten in der Welt von Minecraft experimentieren, mit neuen Blöcken, die Quantenverschränkung, Überlagerung und Beobachterabhängigkeit aufweisen.

Ich kenne ein Paar:

• Ein Typ namens Piotr Migdał (von dem ich höre, dass er die Quantenphysik verlassen hat) hat dieses Spiel namens Quantum Game entwickelt, das die Dynamik einzelner Photonen in linear-optischen Netzwerken untersucht.

  

• Quantum Moves untersucht die Bewegung eines massiven Quantenteilchens in 1D, das auf eine sich ändernde potenzielle Landschaft reagiert, wobei Sie die Aufgabe haben, den Anteil der Bevölkerung zu optimieren, der ein bestimmtes Ziel erreicht:

  

Nicht sehr verwandt, aber ich habe meinem Spiel einen speziellen Relativitäts-Shader hinzugefügt:

http://dmytry.com/blog/?p=105

Ich könnte im nächsten Spielprojekt etwas Quantenmechanik hinzufügen, aber es ist sehr vorsichtig. Das Problem ist, dass die Berechnung der Quantenmechanik ziemlich teuer ist. Ich mag Ihre Breakout-Idee, obwohl in Wirklichkeit nichts Besonderes zu passieren scheint, wenn zB ein Photon auf eine Fotoplatte trifft - es erzeugt nur eine Überlagerung der Plattenzustände für verschiedene Aufprallpunkte ...

Es wäre großartig, einen Thread mit fortgeschrittenen Physikspielideen zu haben, ich kann einige für die Implementierung auswählen. Aber es muss spielbar sein, was gewisse Grenzen setzt. Ich mag die Atomorbitale; Sie sehen hübsch aus und sind nicht zu teuer, um sie zu visualisieren.