Juegos:Ajedrez cuántico

De Bestiario del Hypogripho

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El ajedrez cuántico es una variante o modalidad del ajedrez que combina las reglas de este juego con principios de la mecánica cuántica. Fue desarrollado originalmente por Selim Akl, director de la Queen's School of Computing en Queen's University, Canadá.

Ganó mayor fama pública después de ser revisado por Chris Cantwell en el Instituto de Tecnología de California (Caltech). Para marcar la apertura de una serie de conferencias sobre ciencia cuántica, el 26 de enero de 2016 el instituto presentó la grabación en video de un papel entre el físico Stephen Hawking y el productor de cine y actor Paul Rudd.

Historia[editar]

Pantallazo del videojuego comercial "Quantum Chess" (2017).

Selim Akl, el inventor de la primera variante del juego, explicó las ventajas y motivaciones para inventar el juego en un artículo científico en 2010 con el restablecimiento del equilibrio en el ajedrez entre los humanos y las computadoras.​ Para ello, había aplicado la superposición de la mecánica cuántica al juego de ajedrez de tal manera que ya no había piezas definidas con precisión. Cada pieza era simultáneamente rey, reina, peón, torre, caballo y alfil. En el ajedrez clásico, desde que Deep Blue ganó a Garry Kasparov en mayo de 1997, las computadoras demostraron ser cada vez más claramente superiores a los oponentes humanos a medida que su velocidad aumentaba al procesar enormes cantidades de datos. Varios estudiantes e investigadores de la Universidad de Queens trabajaron posteriormente en la implementación de la idea como un juego de computadora como parte de sus estudios.

En 2014, como estudiante de doctorado en informática, Chris Cantwell se encontró con el ajedrez cuántico de Selim Akl mientras investigaba su proyecto de estudio y desarrollaba su propio prototipo. Su supervisor de doctorado lo puso en contacto con Spiros Michalakis, quien previamente había trabajado en Google en "qCraft", una modificación de Minecraft con el objetivo de expandirlo con la mecánica cuántica.​ Al año siguiente, con reuniones semanales con Michalakis, Cantwell desarrolló su proyecto de estudio a una versión final y planeó presentar públicamente el juego como "Quantum Chess" en una serie de conferencias sobre mecánica cuántica en Caltech a principios de 2016. Había conservado la idea básica de superposición como factor de influencia, pero por lo demás simplificó significativamente las reglas del juego.

El 26 de enero de 2016, se llevó a cabo una noche científica en honor a la teoría de Richard Feynman en el Auditorio Beckman del Instituto bajo el lema “One Entangled Evening”. John Preskill de Caltech, el premio Nobel David Wineland y el desarrollador Krysta Svore de Microsoft moderaron la velada, en la que se destacó el video "Anyone can Quantum", que presentaba una partida de ajedrez cuántico entre el físico Stephen Hawking y el cineasta y actor Paul Rudd, quien era particularmente popular en ese momento debido a su papel en la adaptación cinematográfica del cómic de Marvel Ant-Man. La película se había estrenado en los cines sólo unos meses antes. El actor Keanu Reeves acompañó el video como narrador. Su reparto de celebridades atrajo la atención de la prensa sobre el video,​ y después de su lanzamiento en la plataforma de video YouTube, recibió más de 1,6 millones de visitas en su primera semana.

El lanzamiento como un videojuego comercial de Quantum Chess estaba planeado para 2017. Para financiarlo, Chris Cantwell lanzó una campaña en la plataforma de financiación colectiva Kickstarter.com, que buscó patrocinadores hasta el 3 de marzo de 2016, y fue capaz de alcanzar e incluso superar ligeramente su objetivo de 30 000 dólares, de modo que un juego de ajedrez cuántico se lanzó realmente en Steam el 28 de febrero de 2017.

Tablero y distribución inicial[editar]

El ajedrez cuántico tiene la misma disposición inicial de piezas que el ajedrez estándar occidental.

El tablero y las piezas del ajedrez cuántico parten del ajedrez estándar occidental y no fueron modificadas. El ajedrez cuántico se juega en un tablero de 8x8 casillas al igual que el ajedrez estándar occidental, y emplea las mismas piezas con las mismas movilidades base (peones, torres, caballos, alfiles, rey y reina). Del mismo modo, hay dos conjuntos de piezas, uno por jugador.

Reglas aditivas[editar]

Las reglas básicas del ajedrez estándar occidental no fueron modificadas para desarrollar el ajedrez cuántico. Todas las piezas se mueven normalmente y el objetivo es hacer jaque mate al rey del oponente. Sin embargo, las reglas se complementan con algunos principios de mecánica cuántica:

Trenes cuánticos y superposición[editar]

Todas las piezas, excepto los peones, pueden realizar los llamados "movimientos cuánticos" de forma alternativa a los movimientos clásicos ya conocidos. Cuando una pieza hace un movimiento cuántico, se superpone. Esto significa que ahora hay dos formas diferentes pero igualmente probables en las que el juego puede continuar:

  • Con una probabilidad del 50 %, la pieza puede realizar hasta dos movimientos seguidos.
  • También hay un 50 % de probabilidad de que la pieza no se mueva en absoluto, es decir, permanece en el espacio en el que estaba antes del movimiento cuántico.

Dado que el principio de superposición en el juego se basa en el gato de Schrödinger, los jugadores no saben cuál de las dos posibilidades ocurre realmente. En cambio, la pieza sigue existiendo en una superposición en varios campos al mismo tiempo. Dado que la ubicación de una determinada pieza ya no se puede determinar exactamente después de que se ha realizado un movimiento cuántico, también es posible, por ejemplo, que las piezas pasen por otras piezas que están en una superposición.

Dichos movimientos cuánticos se pueden efectuar repetidas veces, obteniendo piezas con más de dos estados superpuestos, con probabilidades en deceso. Como se ha explicado antes, tras el primer movimiento cuántico, una pieza gana dos estados cada uno con un 50% de probabilidades. Tras un segundo movimiento cuántico en un turno posterior, la pieza puede partir uno de sus dos estados cuánticos en dos nuevos estados cuánticos, cada uno con un 25% de probabilidades. Esta mecánica se puede extender de forma indefinida, obteniendo cada vez más y más estados superpuestos posibles, hasta que otra pieza interactúe con dicha pieza superpuesta, o dicha pieza se vea obligada a interactuar y finalizar su superposición.

Interpretación de la superposición[editar]

Se muestra una pieza dama o reina con dos estados posibles en superposición al 50%, tras realizar un movimiento cuántico
Se muestran dos estados posibles del tablero, o dos tableros cada uno con un estado posible distinto de la pieza dama o reina

Al realizar un primer movimiento cuántico, una pieza gana dos estados superpuestos posibles. Esto se puede interpretar con la división del tablero en dos tableros superpuestos posibles, cada uno con un 50% de probabilidades de ser el tablero resultante tras el fin de superposición.

Fin de la superposición[editar]

Una superposición continúa hasta que una clara determinación de la ubicación de una pieza es inevitable, de lo contrario un juego no podría continuar sin ambigüedades.

Esto sólo puede lograrse ocupando una casilla con dos piezas (ya que es posible moverse a través de las piezas en superposición, también es posible moverse a las casillas donde puede haber otra pieza). En este caso, se realiza una Medición de Conflicto, que determina qué pieza se detendrá en la casilla en cuestión. La otra pieza o estado de pieza desaparece de la casilla en cuestión. Si esta pieza estaba en una superposición, la medida del conflicto también determina si estaba realmente en la casilla de la que desapareció, o sigue existiendo en otra casilla del tablero. Así que no puedes capturar piezas usando un movimiento cuántico, sólo puedes forzar una medición de conflicto.

Reglas adicionales prácticas y juego en tablero físico[editar]

Esta variante de ajedrez puede ser jugada en tablero físico. Para ello es necesario de conjuntos de "piezas altas" (torres, alfiles, caballos, rey y reina) adicionales que serán empleados para representar los diferentes estados de las piezas cuando estén en superposición cuántica, ya que las piezas en superposición (sus estados cuánticos) ocupan varias casillas del tablero a la vez y esto debe ser representado.

Las fichas del juego damas pueden ser empleadas para representar el nivel de superposición de la pieza en cuestión, situándose bajo la pieza de ajedrez superpuesta, de forma que una dama bajo una pieza de ajedrez represente un estado de superposición con probabilidad 50%, dos damas apiladas bajo la pieza de ajedrez representen un estado de superposición con probabilidad 25%, y así sucesivamente.

Se pueden emplear otros sistemas de representación de superposiciones.

Para realizar las "mediciones de conflicto" del fin de superposición de una pieza que estaba en superposición cuántica, se pueden emplear monedas (d2) y dados poliédricos (d4, d8, d16, d32, etc), dependiendo del número y probabilidades de estados que tenga dicha pieza. Así, si una pieza tenía dos estados superpuestos al 50%, una moneda puede ser empleada para determinar el resultado del fin de superposición. Si la pieza tenía tres estados superpuestos, uno al 50% y dos al 25%, un dado d4 puede ser empleado para determinar el resultado del fin de superposición. Etcétera.

Características especiales del jaque mate[editar]

A diferencia del ajedrez normal, en el ajedrez cuántico el objetivo de cada jugador no es sólo el jaque mate, sino capturar el rey del oponente. Si se produce un jaque mate, se termina el juego inmediatamente, pero lograr una posición de mate se complica por el hecho de que el rey del oponente debe estar 100 % apareado. Si el rey del oponente está en superposición, su posición exacta debe ser averiguada primero por la medición del conflicto. Una posición de pareja como en el ajedrez establecido es muy difícil de lograr en el ajedrez cuántico y sólo con piezas que no están en superposición. La forma mucho más fácil es mover un movimiento cuántico a la casilla donde se encuentra el rey o el rey del oponente, forzando así una medición del conflicto. Sin embargo, la victoria no está garantizada en este caso, porque la pieza puede no ser capaz de hacer este movimiento.

Véase también[editar]

⚜️[editar]

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