論文の概要: Endless Fun in high dimensions -- A Quantum Card Game

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12007v3
• Date: Wed, 31 Aug 2022 09:29:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 21:38:29.518390
• Title: Endless Fun in high dimensions -- A Quantum Card Game
• Title（参考訳）: 高次元で無限の楽しみ -- 量子カードゲーム
• Authors: Lea Kopf, Markus Hiekkam\"aki, Shashi Prabhakar, Robert Fickler
• Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータのビルディングブロックを体験できる戦略カードゲームを提案する。 プレイ中、参加者は最低の量子状態から始まり、カードをプレイして量子コンピュータを「プログラム」し、可能な限り高い量子状態を達成することを目指す。 高次元の量子状態、すなわち2つ以上の可能な値を取ることができるシステムを含めることで、ゲームはプレイヤーが複雑な量子状態の操作を理解するのに役立つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum technologies, i.e., technologies benefiting from the features of quantum physics such as objective randomness, superposition, and entanglement, have enabled an entirely different way of distributing and processing information. The enormous progress over the last decades has also led to an urgent need for young professionals and new educational programs. Here, we present a strategic card game in which the building blocks of a quantum computer can be experienced. While playing, participants start with the lowest quantum state, play cards to "program" a quantum computer, and aim to achieve the highest possible quantum state. Thereby they experience quantum features such as superposition, interference, and entanglement. By also including high-dimensional quantum states, i.e., systems that can take more than two possible values, and by developing different multi-player modes, the game can help the players to understand complex quantum state operations and can also be used as an introduction to quantum computational tasks for students. As such, it can also be used in a classroom environment to increase the conceptual understanding, interest, and motivation of a student. Therefore, the presented game contributes to the ongoing efforts on gamifying quantum physics education with a particular focus on the counter-intuitive features which quantum computing is based on.
• Abstract（参考訳）: 量子技術、すなわち、客観的ランダム性、重ね合わせ、絡み合いといった量子物理学の特徴から恩恵を受ける技術は、情報の分散と処理のまったく異なる方法を可能にした。 過去数十年にわたる大きな進歩は、若い専門家や新しい教育プログラムへの緊急の需要にも繋がった。 本稿では,量子コンピュータの構成要素を体験できる戦略カードゲームを提案する。 プレイ中、参加者は最低の量子状態から始まり、カードで量子コンピュータを「プログラム」し、可能な限り高い量子状態を達成することを目指す。 これにより、重ね合わせ、干渉、絡み合いなどの量子的特徴を経験する。 高い次元の量子状態、すなわち2つ以上の可能な値を取ることができるシステムを含み、異なるマルチプレイヤーモードを開発することにより、プレイヤーは複雑な量子状態の操作を理解するのに役立ち、また学生のための量子計算タスクの入門としても使用できる。 このように、教室環境では、生徒の概念理解、興味、動機づけを高めるためにも使うことができる。 したがって、提示されたゲームは量子物理学教育のゲーミフィケーションへの継続的な取り組みに寄与し、量子コンピューティングがベースとしている反直観的特徴に特に焦点をあてている。

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