Skiss över quantum Go -maskin. a, Experimentell installation av kvantstenlådan. De genererade fotonparen kan ställas in för maximalt intrasslade tillstånd, icke-maximalt intrasslade tillstånd och produkttillstånd för att bete sig som olika kvantstenar, se Metoder. b, Kollapsmätningsmodulen. Efter att fotonerna kommit in i denna modul, de kommer att mätas av polariserande stråldelare (PBS) och sedan faller kvanttillståndet till väg 1 och 3 (eller väg 2 och 4). Fyra enskilda foton detektorer överför foton signaler till elektroniska signaler. c, Tidpunkten för flygets lagringsmodul. Fyra utgångskanaler från kollapsmätningsmodulen styrs in i denna modul. Kollapsresultatinformationen för varje par av de intrasslade fotonerna kan förvärvas innan ett korrekt sammanfallande tidsfönster visas, och registreras som ett effektivt lagrat tillstånd i tidsseriedata. Vi kodar signalerna tillfälligheter i kanal 1 och 3 som "1", och kanal 2 och 4 som "0". d, Skiss av att spela quantum Gå med kvantstenarna från tidsseriedata. Två robotarmar representerar de två agenterna som hjälper till att genomföra spelet Quantum Go tillsammans. De plockar kvantstenarna från kvantstenlådan växelvis och lägger varje sten på två korsningar av det virtuella kortet. När en kvantsten sätts på en korsning som har grannar, spelet kommer att få kollapsresultaten från tidsseriedata med en föråldrad mätning i kollapsmätningsmodulen. Kredit:arXiv:2007.12186 [quant-ph]
Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i Kina har utvecklat en form av brädspelet Go med intrasslade fotoner. De har lagt ut ett papper till arXiv-förtrycksservern som beskriver deras spel och förklarar varför de tror att deras setup kan användas som en grundlinje för att skapa andra kvantbaserade spel.
Go är ett brädspel som liknar pjäser - det spelas på en fyrkantig bräda fylld med ett rutnät med rutor, även om det handlar om svarta och vita stenar istället för röda och svarta skivor. Två spelare turas om att placera stenar på fyrkantens hörn, snarare än inom dem. Målet för varje spelare är att omsluta mer av brädet än sin motståndare - rivaliserande bitar kan fångas genom att omge dem på alla ortogonalt intilliggande punkter. Vid första ögonkastet, spelet verkar enkelt, men en närmare titt visar att höga spelnivåer kan uppstå på grund av komplexitet. I denna nya insats, forskarna försökte öka Go -komplexiteten genom att lägga till ett kvantelement. Istället för att använda stenar, de använde intrasslade fotoner och istället för att varje spelare lade ner en enda sten, spelarna lade ner ett par intrasslade fotoner. I kvantversionen av spelet, båda de intrasslade fotonerna förblir i spel på det virtuella kortet tills kontakt uppstår med en annan foton. Vid det tillfället, bara en av de intrasslade fotonerna finns kvar. Att lägga till intrasslade fotoner ökar spelets komplexitet eftersom att lägga till par fördubblar antalet möjliga konfigurationer. Och det, självklart, gör det svårare för båda spelarna att räkna ut sitt nästa drag. I quantum Go, spelare kan fortfarande fånga en motståndares sten (foton) genom att omringa den - med ett undantag - stenen får inte vara i ett intrasslat tillstånd. Gör saker ännu mer intressanta, spelaren kommer inte att veta på förhand om stenen är intrasslad - om det visar sig vara omslutningen upphävs och stenen finns kvar på brädet.
Forskarna skapade en version av quantum Go med hjälp av intrasslade fotoner och fann att i kontinuerligt generera intrasslade fotoner när spelet fortskred, de kunde introducera ett slumpmässigt element i spelet, som, de noterar, krävs för att bygga allt starkare AI -system som kan spela sofistikerade spel med ett element av slumpmässighet, som poker.
© 2020 Science X Network
