Movimientos cuánticos
Quantum Moves es un videojuego de simulación de ciencia ciudadana en línea donde los jugadores mueven átomos cuánticos. El juego es parte del proyecto general ScienceAtHome [3] , desarrollado por el Centro de ideas de AU para la investigación impulsada por la comunidad (CODER). [4] CODER tiene como objetivo fusionar la investigación cuántica teórica y experimental con los esfuerzos de la comunidad en línea para explorar el potencial de la ciencia ciudadana en línea en este campo por lo demás altamente especializado.
El objetivo del juego es completar desafíos que son simulaciones de operaciones lógicas en una computadora cuántica. El equipo detrás del juego está construyendo una computadora cuántica escalable con un procesador que consta de 300 átomos. Las operaciones lógicas se realizan moviendo los átomos con pinzas ópticas . Mover átomos de forma controlada es una tarea difícil porque el átomo se excita y la función de onda atómica se deslocaliza. Acercarse al presunto límite de velocidad cuántica es un gran desafío para los algoritmos cuánticos y la tarea que los jugadores de Quantum Moves deben abordar.
En Quantum Moves , la función de onda atómica se representa como un líquido agitado en un potencial energético creado por las pinzas ópticas. Los jugadores controlan la profundidad y la ubicación horizontal del pozo, simulando el camino en las pinzas ópticas. La función de onda reacciona a los cambios en la función potencial según lo dicta la ecuación de Schrödinger que conduce a un chapoteo visto por los jugadores. Se pide a los jugadores que muevan el pozo sin dañar demasiado la función de onda atómica. Un camino creado por un jugador se asigna uno a uno a una solución de la ecuación de Schrödinger. Los mejores resultados del juego se utilizan para proporcionar una guía en el espacio de búsqueda del algoritmo, lo que da como resultado soluciones superiores a las encontradas por el algoritmo solo.
En 2012, se desarrolló la primera versión del juego en el lenguaje de programación MATLAB y se probó en varias escuelas secundarias de Dinamarca. La retroalimentación fue positiva, pero hubo muchos problemas técnicos que hicieron que la interacción en el juego fuera engorrosa. En el verano de 2012, el juego se tradujo a Java y se lanzó la primera versión de Quantum Moves. Desde entonces, Quantum Moves se ha integrado en el motor de desarrollo multiplataforma de Unity y se ha lanzado en la App Store y Google Play para su uso en dispositivos de pantalla táctil.
En febrero de 2017 [actualizar], más de 200.000 jugadores en todo el mundo habían jugado a Quantum Moves más de 8 millones de veces. En abril de 2016, la revista Nature publicó un artículo "Explorando el límite de velocidad cuántica con juegos de computadora", [5] detallando el análisis de uno de los niveles en Quantum Moves llamado BringHomeWater. Una pequeña fracción de los jugadores encontró "mejores soluciones que la optimización numérica, aunque con fidelidades imperfectas" muy por debajo del criterio de éxito aplicado del 99,9%. Además, el análisis masivo de las estrategias de los jugadores reveló un "método de optimización heurística de pocos parámetros" puramente algorítmico, HILO, que superó eficientemente todos los resultados de los jugadores y el algoritmo estándar, KASS.
En 2018, Dries Sels demostró que no solo el algoritmo HILO, sino también "un método de optimización local estocástico simple encuentra soluciones casi óptimas que superan a todos los jugadores". [6] En 2019, Allan Grønlund presentó los resultados de una serie de algoritmos convencionales que ponen en duda la validez del algoritmo KASS. [7] Posteriormente descubrió que los autores del artículo original de Nature habían cometido un error de signo [8] en su implementación del algoritmo de optimización comparado, lo que llevó a la retractación del artículo de Nature en julio de 2020. [9]
