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公民科学新成功:在线游戏玩家帮助科学家解决量子物理问题

本周《自然》上一篇论文 Exploring the quantum speed limit with computer games 介绍了一些在线电脑游戏,可以让人类玩家解决一类无法单独用算法轻易解决的量子物理问题。公民科学游戏已经被证明在例如蛋白质折叠和绘制神经网络等领域成功推进科学事业的发展。然而,这种方法先前还没有被应用到量子物理学。

公民科学新成功:在线游戏玩家帮助科学家解决量子物理问题 Credit: ScienceAtHome

与量子计算相关的运算需要很短的操作时间以保证功能。然而,如果操作时间太短暂,运算的准确性可能会受到影响。 丹麦奥胡斯大学的Jacob Sherson和他的研究团队开发了一个叫做“量子移动”的在线游戏平台,把有些量子计算相关的运算以游戏形式呈现。这个平台上的游戏被大约一万个玩家玩了五十万次左右。

其中有个游戏,名为“把水带回家”(BringHomeWater),系统会提示用户尽快地收集并向目标区域移动原子,来找到一个量子计算运算相关问题的最优解。在这个游戏中,用户使用一个“光学镊子”——高度聚焦的激光束来移动原子。“移动原子的速度越快,就更容易把水洒出来。从而玩家需要找到最快把原子带回家而不把水洒了的方法。” 芬兰图尔库大学的 Sabrina Maniscalco在随后的一篇“新闻与观点”文章中解释道。

想知道这个游戏的模样?研究者提供了一个游戏的视频。
来源:ScienceAtHome

研究者发现,玩家可以在纯粹的数值优化失败处获得成功。研究者观察到的玩家策略表现的比著名的成熟的数值化方法更好,基于此提出了一种新的优化方法。这些结果证实了“游戏化”——在一个非游戏背景中使用游戏元素,是量子物理学方面解决复杂问题的有效工具。

本文作者提供的小视频:游戏玩家 如何通过玩游戏帮助 ScienceAtHome 开发量子计算机?

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公民科学新成功:在线游戏玩家帮助科学家解决量子物理问题

原文  http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTAyMDY0MQ==&mid=2652543038&idx=2&sn=1dfc45e6d3477b1018d0bd36ef482fd8
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