క్వాంటం కంప్యూటింగ్ బోర్డ్ గేమ్ రూపకల్పన

ఆడటానికి ఆసక్తిగా ఉన్నారా? ఎంటాంగ్లియన్ యొక్క మీ స్వంత కాపీని తయారు చేయండి!
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అనేది వేగంగా పరిపక్వం చెందుతున్న క్షేత్రం, ఇది క్లాసికల్ కంప్యూటర్లకు అసంపూర్తిగా పరిగణించబడే గణనలను నిర్వహించడానికి సూపర్పోజిషన్ మరియు చిక్కు వంటి క్వాంటం-మెకానికల్ దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.

మునుపటి వాక్యం యొక్క ఒక పదం మీకు అర్థం కాకపోతే, మీరు ఒంటరిగా లేరు! క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి నా మొదటి పరిచయం నేను విశ్వవిద్యాలయ విద్యార్థిగా ఉన్నప్పుడు మరియు నా స్నేహితుడు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ చదువుతున్నానని చెప్పాడు. ఇది ఏమిటి అని నేను అతనిని అడిగాను, ఐదు నిమిషాల తరువాత, నాకు ఇంకా తెలియదు.

2016 మధ్యలో వేగంగా ముందుకు, నేను ఐబిఎం క్యూ ఎక్స్‌పీరియన్స్ మరియు క్విస్కిట్‌ను అభివృద్ధి చేసిన ఐబిఎమ్ రీసెర్చ్‌లో బృందంలో చేరాను మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి ఖచ్చితంగా చెప్పాల్సిన అవసరం ఉంది. నేను కనుగొనగలిగే అన్ని ఆన్‌లైన్ గైడ్‌లు మరియు ట్యుటోరియల్‌లను చదివాను మరియు లెక్కలేనన్ని వీడియోలను చూశాను, కాని నేను ఏదో అర్థం చేసుకున్నాను అని అనుకున్న ప్రతిసారీ, నేను ప్రారంభంలోనే తిరిగి వచ్చాను, ఈ విషయంపై బలమైన పట్టు లేదు. ప్లస్, నిజం చెప్పాలంటే, పదార్థం అర్థం చేసుకోవడం కష్టం మరియు గణిత వ్యక్తీకరణల గోడ వెనుక కప్పబడి ఉంది. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలపై ఒకరికి అవగాహన కల్పించడానికి మంచి మార్గం కోసం నేను ఎంతో ఆశపడ్డాను.

క్వాంటం + బోర్డ్ గేమ్ = అద్భుతం!

ఒక వారాంతంలో, నా భర్త (IBM తో పరిశోధకుడు కూడా) మరియు నేను కలిసి ఆడటానికి కొత్త బోర్డ్ గేమ్ కొన్నాను. ఆట ఆడటానికి రెండు గంటలు పట్టిందని బాక్స్ పేర్కొంది, కాని మేము నియమాలను నేర్చుకోవడం, మలుపు ద్వారా ఆడటానికి ప్రయత్నించడం, తప్పులు చేయడం మరియు రూల్‌బుక్‌ను నిరంతరం సూచించడం ద్వారా వాటిని సరిదిద్దడం కంటే ఎక్కువ సమయం గడిపాము. చివరికి, మేము పూర్తి ఆట ద్వారా ఆడగలిగాము (మరియు ఆచారం ప్రకారం, నేను గెలిచాను!), కానీ ఈ ప్రక్రియను ప్రతిబింబించేటప్పుడు, ఏకపక్ష నియమాలతో ఒక ఆట నేర్చుకోవడానికి మేము ఎంత సమయం మరియు శక్తిని ఉంచామో ఆశ్చర్యపోయాము. . మనం అదే పని చేయగలిగితే, కానీ మార్గం వెంట ఏదైనా నేర్చుకోగలిగితే?

క్వాంటం కంప్యూటింగ్ బోర్డ్ గేమ్ కోసం ఆలోచన ఈ విధంగా పుట్టింది.

ఆట రూపకల్పన కష్టం. క్వాంటం ఆట రూపకల్పన? చాలా కష్టం.

నా భర్త మరియు నేను రెండు లక్ష్యాలతో బోర్డు ఆటను రూపొందించడానికి కలిసి పనిచేశాము: ఇది సరదాగా ఉండాలి మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాల గురించి ఆటగాళ్లకు నేర్పించాల్సి వచ్చింది. హ్యూమన్-కంప్యూటర్ ఇంటరాక్షన్ (హెచ్‌సిఐ) లో మా ఇద్దరికీ పరిశోధనా నేపథ్యం ఉంది, ఇది ప్రజలు టెక్నాలజీతో మరియు ఎలా వ్యవహరిస్తారో అర్థం చేసుకోవడం మరియు మెరుగుపరచడం. మా ఆటను అభివృద్ధి చేయడంలో మేము HCI నుండి రెండు ప్రధాన పరిశోధనా పద్ధతులపై ఆధారపడ్డాము: పేపర్ ప్రోటోటైపింగ్ మరియు పునరుక్తి రూపకల్పన.

కాగితంపై రూపకల్పన చేయడం వల్ల మేము కొత్త మెకానిక్స్ మరియు నియమాలను పరీక్షించినందున ఆటలో వేగంగా మార్పులు చేయగలిగాము. ఆట యొక్క మా ప్రారంభ సంస్కరణలు మేము ఆనందించే ఇతర బోర్డు ఆటల నుండి చాలా భాగాలను అరువుగా తీసుకున్నాయి, ఇంకా చాలా అంటుకునే గమనికలు మరియు కాగితపు కటౌట్‌లు. సరదాగా అనిపించే గేమ్ మెకానిక్స్‌పై మేము స్థిరపడిన తరువాత, సైన్స్ అంశాలపై అభిప్రాయాన్ని పొందడానికి ఐబిఎం రీసెర్చ్‌లోని మా ల్యాబ్‌లోని క్వాంటం శాస్త్రవేత్తల బృందానికి మా నమూనాను చూపించాము. కార్డ్‌బోర్డ్‌లో క్వాంటం వ్యవస్థను సూచించడానికి కొత్త మార్గాల గురించి ఆలోచించడానికి మాకు ఇది డ్రాయింగ్ బోర్డుకు తిరిగి పంపడం “ఇది క్వాంటం కాదు” అని మాకు ఇష్టమైన వ్యాఖ్య. మా క్వాంటం శాస్త్రవేత్తలు వారి ఆమోద ముద్రను ఇవ్వడానికి ముందు మేము మా బోర్డు ఆట యొక్క ఐదు ప్రధాన పునరావృతాలను సృష్టించాము.

మా బోర్డు ఆట యొక్క మొదటి సంస్కరణ కార్కాస్సోన్ నుండి భాగాలను తీసుకుంది, ఇది మేము ఆనందించే మరొక ఆట.మా బోర్డు ఆట యొక్క మూడవ పునరావృతం చాలా రంగురంగులది మరియు ఆడటం సరదాగా ఉంది, కానీ మా క్వాంటం శాస్త్రవేత్తలు ఇది డాక్టర్ చార్లెస్ బెన్నెట్, ఐబిఎం ఫెలో మరియు క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ సైన్స్ రంగంలో మార్గదర్శకుడు, మా ఆట యొక్క రెండవ పునరావృతంపై అభిప్రాయాన్ని ఇస్తాడు.పునరావృత నాలుగైదులో, క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క భాగాలను తిరిగి పొందడానికి ఆటగాళ్ళు తమ అంతరిక్ష నౌకలను గ్రహం నుండి గ్రహం వైపుకు తరలించే సైన్స్ ఫిక్షన్ థీమ్‌పై మేము స్థిరపడ్డాము.

శిక్షణ లక్ష్యాలు

అత్యంత సాంకేతిక విషయాన్ని బోధించడానికి ఆటను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో ఉన్నత-స్థాయి కాన్సెప్ట్‌లకు ఆటగాళ్లను పరిచయం చేయడమా, లేదా క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అల్గోరిథంల యొక్క క్లిష్టమైన వివరాల్లోకి వెళ్ళడం లక్ష్యంగా ఉందా అనే దాని గురించి మేము తీవ్రంగా ఆలోచించాము. మా ఆటను విస్తృత శ్రేణి ఆటగాళ్లకు ఆనందించేలా చేయడానికి, క్వాంటం అల్గోరిథంల (టెక్నికల్ పాండిత్యం అని పిలుస్తారు) యొక్క వివరాలపై లోతుగా దృష్టి పెట్టకుండా, ఉన్నత-స్థాయి భావనలతో (సంభావిత పాండిత్యం అని పిలుస్తారు) మా పరిచయాన్ని ఉంచడానికి మేము ఎంచుకున్నాము. క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో ఈ ప్రాథమిక భావనలకు ఆటగాళ్లను బహిర్గతం చేయాలని మేము నిర్ణయించుకున్నాము: క్విట్‌లు మరియు క్వాంటం స్టేట్స్, సూపర్‌పొజిషన్, చిక్కు, కొలత, లోపం మరియు నిజమైన క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను నిర్మించడంలో వివిధ రకాల హార్డ్‌వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ భాగాలు. మా రూపకల్పన ప్రక్రియ ప్రారంభంలో, క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను దాని యొక్క భాగాలు నుండి నిర్మించడమే మా ఆట యొక్క లక్ష్యం!

సహకార లేదా పోటీ?

చాలా బోర్డు ఆటలు పోటీగా ఉంటాయి, తెలివి మరియు వ్యూహాల యుద్ధంలో ఆటగాడికి వ్యతిరేకంగా ఆటగాడిని పిట్ చేస్తాయి. విద్యా లక్ష్యం చేయడమే మా లక్ష్యం కాబట్టి, ఆట యొక్క లక్ష్యాన్ని నెరవేర్చడానికి ఆటగాళ్ళు కలిసి పనిచేసినప్పుడు ఉత్తమ అభ్యాస ఫలితాలు వస్తాయని మేము భావించాము. మా ప్లేటెస్టింగ్ సెషన్లలో మేము చేసిన పరిశీలనల నుండి మేము ఈ నిర్ణయం తీసుకున్నాము - ఆటగాళ్ళు తరచూ ఒకరినొకరు ప్రశ్నలు అడిగారు, “నేను దీన్ని ఆడితే ఏమి జరుగుతుంది?” మరియు “ఈ విషయం ఎలా పని చేస్తుంది?” వంటి చర్చలు తరచూ బలమైన అవగాహనకు దారితీశాయి ఆట యొక్క అంతర్లీన మెకానిక్స్, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క మెకానిక్స్ యొక్క బలమైన అవగాహనకు దారితీస్తుంది. మా ఆట ఆడేటప్పుడు ఆటగాళ్ళు కావాలని మేము కోరుకునే చర్చలు ఇవి, అందువల్ల మేము మా ఆటను సహకారంగా చేసాము.

ఆట కఠినత యొక్క అమరిక

ఆటను గొప్పగా చేసే నాణ్యత సరైన సమయంలో సరైన మొత్తంలో ఆటగాడిని సవాలు చేసే సామర్థ్యంలో ఉంటుంది. చాలా తేలికైన ఆటలు అల్పమైనవి మరియు సంతృప్తికరంగా లేవు; చాలా కష్టమైన ఆటలు నిరాశపరిచాయి, ఇది పరిత్యాగానికి దారితీస్తుంది. అందువల్ల, ఆట సరదాగా ఉండటానికి తగినంత సవాలుగా ఉందని నిర్ధారించడానికి మాకు బలమైన కోరిక ఉంది, కానీ ఆటగాళ్ళు నిరాశ లేదా అసంతృప్తి నుండి వదులుకోవడానికి చాలా కష్టం కాదు.

కష్టాన్ని క్రమాంకనం చేయడంలో మేము ఎదుర్కొన్న ఒక సవాలు ఏమిటంటే, ఆట చాలా సులభం లేదా చాలా కష్టం కాదని నమ్మకంగా ఉండటానికి తగినంత మంది వ్యక్తులు దీన్ని ప్లేటెస్ట్ చేస్తారు. ఈ సవాలును అధిగమించడానికి, మేము నిజంగా ఆట కోసం ఒక సిమ్యులేటర్‌ను మరియు కలిసి ఆడగల AI ఆటగాళ్లను అమలు చేసాము. ఆట యొక్క కష్టాన్ని క్రమాంకనం చేయడంలో మాకు సహాయపడటానికి మేము వేలాది ఆట అనుకరణలను నడిపాము, ట్వీక్‌లు చేయడం మరియు వాటి ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మరిన్ని అనుకరణలను అమలు చేయడం. AI ఆటగాళ్ళు ప్రజలు మా ఆటను ఎలా ఆడుతారో నిజంగా గ్రహించనప్పటికీ, AI జట్టుకు 50-60% గెలుపు రేట్లు మానవ ఆటగాళ్లకు తగిన స్థాయి సవాలుకు అనుగుణంగా ఉన్నాయని మేము అనుభవపూర్వకంగా నిర్ణయించుకున్నాము.

ఎంటాంగ్లియన్ నమోదు చేయండి

మా క్వాంటం శాస్త్రవేత్తలతో చాలా కష్టపడి, మా సహోద్యోగులతో ఆడుకోవడం మరియు వేలాది ఆట అనుకరణలను అమలు చేసిన తరువాత, మా ఐదవ పునరావృతం మేము ఇప్పుడు ఎంటాంగ్లియన్ అని పిలిచే ఆటగా మారింది. ప్రతి ఒక్కరూ ఆనందించడానికి మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి తెలుసుకోవడానికి ఎంటాంగ్లియన్ (ఎంటాంగిల్మెంట్ అనే పదంపై ఒక నాటకం) గితుబ్‌లో ఓపెన్ సోర్స్ ప్రాజెక్టుగా డిసెంబర్ 2017 లో విడుదలైంది. బోర్డు ఆటలు, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ లేదా రెండింటిపై ఆసక్తి ఉన్న వారందరినీ, మా ఆటను ఆస్వాదించడానికి మరియు స్నేహితుడితో పంచుకోవాలని మేము ప్రోత్సహిస్తాము.

మీరు ఆట ఆడిన తర్వాత, QISkit కి వెళ్లి మీ స్వంత ఆట చేసుకోండి మరియు నిజమైనదాన్ని ప్రోగ్రామ్ చేయడం ద్వారా క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి మరింత తెలుసుకోండి.