- 21,750
- 46
- 8 Ноя 2022
Дилемма заключенного на примере джазовой импровизации.
Исследователи из Университета Кобе предложили необычный способ объяснить, как работает квантовая теория игр — с помощью музыки. Они разработали веб-приложение, в котором два человека могут сыграть друг с другом и услышать, как их решения взаимодействуют. Это не обычная музыкальная программа: выборы игроков обрабатываются по правилам квантовой механики, а результат — звучание — зависит от того, какие стратегии выбрали оба участника. Получившаяся музыка позволяет буквально услышать, как устроены квантовые процессы.
Проект возглавляет инженер Соума Сатофуми. Он объясняет , что квантовая теория игр — это направление, в котором используют квантовую физику для моделирования выбора и поведения. В классических играх каждый участник действует сам по себе, а в квантовой версии решения разных игроков могут быть связаны друг с другом. Причём эта связь не всегда очевидна и может проявляться только при сравнении результатов.
Чтобы показать идею на практике, команда взяла за основу классическую задачу из теории игр — «дилемму заключённого». В ней участвуют два человека, которых допрашивают по отдельности. Каждый может либо молчать, либо выдать другого. Если оба молчат, они получают минимальный срок. Если один сдаёт второго, а тот молчит — первый выходит, а второй получает максимальное наказание. Если оба предают — наказание получают оба, но не самое строгое. Смысл этой задачи в том, что оптимальное решение для одного зависит от того, как поступит другой.
В версии Университета Кобе структура похожая. Два человека заходят в веб-приложение. Сначала каждый выбирает стратегию: «доверяю» или «не доверяю» партнёру. Затем они по очереди нажимают ноту на виртуальной клавиатуре. Но прозвучит не та нота, которую вы выбрали. Программа рассчитывает итоговый звук с учётом квантовых эффектов — то есть результат зависит не от отдельного действия, а от сочетания решений обоих игроков.
Основой этого расчёта служит принцип суперпозиции. В классической логике объект может находиться только в одном состоянии: например, лампочка либо включена, либо выключена. В квантовой физике частица может одновременно находиться в нескольких состояниях — до тех пор, пока не произойдёт «измерение» (то есть пока система не зафиксирует результат). В приложении выбор каждого игрока сначала тоже находится в неопределённом состоянии. Только когда оба участника сделают ход, система вычислит итоговую комбинацию, которая и будет озвучена.
Второй важный элемент — запутанность . Это явление, при котором два объекта (например, частицы) оказываются настолько связаны, что изменение одного мгновенно отражается на другом — даже если они физически разделены. В приложении это выражается так: если вы нажимаете определённую клавишу, услышите вы не её, а результат смешения вашего выбора с выбором второго игрока. Итоговая нота — общая, она не принадлежит ни одному из участников по отдельности. Это и есть звуковая иллюстрация квантовой запутанности.
Иногда получившийся звук звучит гармонично, иногда — резко и неожиданно. Всё зависит от того, как ваши стратегии «пересеклись» и какие ноты вы выбрали. Разработчики сравнивают это с джазом: каждый играет своё, но вместе получается нечто новое. Только в этом случае вместо инструментов — цифровая клавиатура и квантовые расчёты.
Сейчас приложение существует как прототип. Но команда уже работает над следующими версиями. Они хотят добавить режим для нескольких игроков, усложнить набор сценариев и подключить настоящие квантовые схемы — с участием кубитов , которые применяются в квантовых компьютерах.
Долгосрочная цель — не только познакомить людей с основами квантовой физики. Исследователи надеются, что через такую форму взаимодействия удастся лучше понять, как люди принимают творческие решения. Что происходит, когда возникает идея? Почему в одних ситуациях рождается нестандартное решение, а в других — нет? Можно ли объяснить это языком физики и использовать в развитии искусственного интеллекта или креативных цифровых инструментов? Авторы проекта считают, что именно сочетание науки и звука может приблизить к ответу.
Когда теория становится слышимой, она перестаёт быть абстрактной. А квантовая механика — оказывается не только в уравнениях, но и в звуке, который рождается прямо на ваших глазах (и в ушах).
Исследователи из Университета Кобе предложили необычный способ объяснить, как работает квантовая теория игр — с помощью музыки. Они разработали веб-приложение, в котором два человека могут сыграть друг с другом и услышать, как их решения взаимодействуют. Это не обычная музыкальная программа: выборы игроков обрабатываются по правилам квантовой механики, а результат — звучание — зависит от того, какие стратегии выбрали оба участника. Получившаяся музыка позволяет буквально услышать, как устроены квантовые процессы.
Проект возглавляет инженер Соума Сатофуми. Он объясняет , что квантовая теория игр — это направление, в котором используют квантовую физику для моделирования выбора и поведения. В классических играх каждый участник действует сам по себе, а в квантовой версии решения разных игроков могут быть связаны друг с другом. Причём эта связь не всегда очевидна и может проявляться только при сравнении результатов.
Чтобы показать идею на практике, команда взяла за основу классическую задачу из теории игр — «дилемму заключённого». В ней участвуют два человека, которых допрашивают по отдельности. Каждый может либо молчать, либо выдать другого. Если оба молчат, они получают минимальный срок. Если один сдаёт второго, а тот молчит — первый выходит, а второй получает максимальное наказание. Если оба предают — наказание получают оба, но не самое строгое. Смысл этой задачи в том, что оптимальное решение для одного зависит от того, как поступит другой.
В версии Университета Кобе структура похожая. Два человека заходят в веб-приложение. Сначала каждый выбирает стратегию: «доверяю» или «не доверяю» партнёру. Затем они по очереди нажимают ноту на виртуальной клавиатуре. Но прозвучит не та нота, которую вы выбрали. Программа рассчитывает итоговый звук с учётом квантовых эффектов — то есть результат зависит не от отдельного действия, а от сочетания решений обоих игроков.
Основой этого расчёта служит принцип суперпозиции. В классической логике объект может находиться только в одном состоянии: например, лампочка либо включена, либо выключена. В квантовой физике частица может одновременно находиться в нескольких состояниях — до тех пор, пока не произойдёт «измерение» (то есть пока система не зафиксирует результат). В приложении выбор каждого игрока сначала тоже находится в неопределённом состоянии. Только когда оба участника сделают ход, система вычислит итоговую комбинацию, которая и будет озвучена.
Второй важный элемент — запутанность . Это явление, при котором два объекта (например, частицы) оказываются настолько связаны, что изменение одного мгновенно отражается на другом — даже если они физически разделены. В приложении это выражается так: если вы нажимаете определённую клавишу, услышите вы не её, а результат смешения вашего выбора с выбором второго игрока. Итоговая нота — общая, она не принадлежит ни одному из участников по отдельности. Это и есть звуковая иллюстрация квантовой запутанности.
Иногда получившийся звук звучит гармонично, иногда — резко и неожиданно. Всё зависит от того, как ваши стратегии «пересеклись» и какие ноты вы выбрали. Разработчики сравнивают это с джазом: каждый играет своё, но вместе получается нечто новое. Только в этом случае вместо инструментов — цифровая клавиатура и квантовые расчёты.
Сейчас приложение существует как прототип. Но команда уже работает над следующими версиями. Они хотят добавить режим для нескольких игроков, усложнить набор сценариев и подключить настоящие квантовые схемы — с участием кубитов , которые применяются в квантовых компьютерах.
Долгосрочная цель — не только познакомить людей с основами квантовой физики. Исследователи надеются, что через такую форму взаимодействия удастся лучше понять, как люди принимают творческие решения. Что происходит, когда возникает идея? Почему в одних ситуациях рождается нестандартное решение, а в других — нет? Можно ли объяснить это языком физики и использовать в развитии искусственного интеллекта или креативных цифровых инструментов? Авторы проекта считают, что именно сочетание науки и звука может приблизить к ответу.
Когда теория становится слышимой, она перестаёт быть абстрактной. А квантовая механика — оказывается не только в уравнениях, но и в звуке, который рождается прямо на ваших глазах (и в ушах).
- Источник новости
- www.securitylab.ru
