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每個(gè)選手都處于贏和輸?shù)寞B加態(tài)中。

在上周舉行的Q2B世界量子計(jì)算會(huì)議上，一位來(lái)自亞馬遜公司的量子計(jì)算研究員成功衛(wèi)冕了量子國(guó)際象棋大賽的冠軍。

是的，你沒(méi)有看錯(cuò) 。在這個(gè)“遇事不決，量子力學(xué)”已經(jīng)成為一個(gè)梗的時(shí)代里，世界某個(gè)角落的一群天才們正聚集在一起，使用“量子形態(tài)”的棋子在棋盤上一決高下。

五年前，南加州大學(xué)物理專業(yè)研究生克里斯·坎特維爾（Chris Cantwell）在導(dǎo)師的幫助下將“量子力學(xué)”與“國(guó)際象棋”這兩個(gè)毫不相關(guān)的概念糅合到了一起，研發(fā)出了一款名為“量子象棋”的奇怪游戲。

由于其中加入了復(fù)雜且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹傲孔右?guī)則” ，這款游戲在學(xué)術(shù)圈中得到快速傳播。2016年，著名科學(xué)家史蒂夫·霍金和漫威英雄“蟻人”的扮演者保羅·路德就一起拍了一段宣傳短片《任何人都可以量子》，視頻中兩人就一起下了一局前所未見的“量子象棋” 。

雖然“量子力學(xué)”本身晦澀難懂，但克里斯發(fā)明這個(gè)游戲的初衷就和短片的名字一樣，向普通人普及量子理論的基礎(chǔ)知識(shí) 。在談及原因時(shí) ，他曾說(shuō)道：“希望人們通過(guò)游戲，對(duì)量子領(lǐng)域有一點(diǎn)直觀的感覺(jué) ，能夠讓幫助人們更好的理解量子現(xiàn)象。”

如何進(jìn)行一局“量子象棋”？

其實(shí)它的規(guī)則和那個(gè)著名的假想實(shí)驗(yàn)“薛定諤的貓”差不多。

由于專業(yè)知識(shí)所限，這里我無(wú)法長(zhǎng)篇大論地解釋實(shí)驗(yàn)背后的理論，重點(diǎn)是這個(gè)實(shí)驗(yàn)最后的推論——實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí) ，貓會(huì)處于生與死的疊加態(tài) ，直到被外部觀測(cè)后，才會(huì)出現(xiàn)確定的結(jié)果。

同樣的，量子象棋的核心規(guī)則就是：每一枚被移動(dòng)的棋子也會(huì)處于“移動(dòng)”和“沒(méi)有移動(dòng)”的疊加態(tài)中，直至棋盤上的觀測(cè)行為出現(xiàn) 。

舉個(gè)例子，如果我試圖把下面位于D1位置的皇后以“量子形態(tài)”移動(dòng)到D3 ，那么由于棋子處于“移動(dòng)”和“靜止”的疊加態(tài)中，這時(shí)棋盤上就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)皇后：

根據(jù)“薛定諤的貓”理論，這枚皇后既可能在D1也可能在D3 ，所以下一步你可以移動(dòng)任意位置的皇后來(lái)展開攻勢(shì)；同樣的，對(duì)手也可以攻擊你處在任意位置的皇后。

由于這條基本規(guī)則，傳統(tǒng)國(guó)際象棋中判定勝負(fù)的條件——“將死對(duì)手的國(guó)王”已經(jīng)不再適用；在量子象棋中，你必須要吃掉棋盤上對(duì)手的“所有國(guó)王” ，方才能取得勝利。

雖然把“量子力學(xué)”作為基礎(chǔ)規(guī)則的象棋游戲聽上去有點(diǎn)離譜，但實(shí)際上，這個(gè)游戲有著相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐卸ㄒ?guī)則。

一個(gè)處在“量子態(tài)”的棋子會(huì)遇到很多復(fù)雜的情況，當(dāng)然最基礎(chǔ)的有兩種：吃和被吃。

再舉個(gè)例子，下圖中位于f3的騎士正處于量子態(tài) ，它既存在于f3 ，也存在于c4 ，但當(dāng)棋手試圖使用f3的馬去吃e5的兵時(shí) ，就相當(dāng)于外界做了一次“觀測(cè)” ，于是在吃子的瞬間，兩種疊加態(tài)又塌縮為了一種，即“f3的騎士吃掉了e5的兵” ，那么原本位于c4的另一個(gè)騎士自然也就不存在了。

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