在非數學學專業人士看來，量子熱學似乎既深奧又神妙，但這個游戲可以讓你輕松上手解決一類量子問題，你的解答都會為科學家研究真正的科學問題添磚加瓦。聽說外行反倒要比學過
在量子世界中，粒子可以同時出現在兩個地方，這看上去有些違背直覺。而就在前幾天，德國奧胡斯學院的科學家開發了一款稱作“量子聯通”（Moves）的游戲，版、iOS和安卓版都有（版下載頁面鏈接，蘋果AppStore下載鏈接，Play下載鏈接，全免費）。游戲的目標是在一個量子阱中想辦法聯通一汪游蕩的“液體”，其過程遵守量子熱學的規律，但每位人都能上手，游戲數據會成為科學家研究量子化學問題的參考。數據表明，非化學科班出身的玩家們在其中反倒表現得出色。這一研究成果發表在4月13日的上（J.J.W.H.S?etal.532,210–213;2016）。
這個游戲是現今科研“眾包”的嘗試之一。所謂科研“眾包”，就是通過游戲化的方式，發動廣大人民群眾的力量，共同解決一個科學問題。過去，這些游戲化的項目局限在像蛋白質折疊這些有挑戰性但不這么燒腦的問題上，但現在這一努力現已拓展到了量子化學學的領域。
這項工作也告訴我們另一點，就是我們人類思維掌握“詭異”的量子世界規則的能力，其實比我們想像中的要強得多。奧胡斯學院的量子化學學家，該項目的領導者雅各布·舍森（Jacob）覺得，這一發覺可能會影響科學家研究量子化學的技巧。他表示：“也許我們應當在研究量子化學問題時應該使用一些常規的直覺?！睙o獨有偶，研究量子熱學基本問題的科學家也仍然覺得，用更直觀的方式處理量子化學，可能有助于破解一些懸而未決的謎團，即使有許多人覺得在沒有新理論幫助的情況下這是不可能實現的。
這款名叫“量子聯通”的游戲是基于量子估算中的一個真實問題：怎么最快地用激光在量子阱（類似豬肉盒一樣的結構）間搬運原子，同時保證處于脆弱量子態中的原子能量不發生改變？量子世界里，粒子的位置和能量在海森堡不確定性原理的限制下互相掣肘，所以游戲的訣竅就在于：盡可能快地找到從一點轉移到另一點轉移的最佳位置（sweetspot），同時不能干擾到量子態。不同的動作和時機會形成無窮無盡的組合，科學家們早已設計了計算機算法企圖解決這個問題。
游戲中，一個原子看上去好似是在量子阱里游蕩的一汪液體，這也反映出了微觀粒子的波動特點。在某一個關卡種，玩家須要聯通光標去控制第二個量子阱，讓它從第一個量子阱搜集原子并把它們帶回“基地”。原子的行為其實看上去類似液體，但它也要遵守量子熱學規律，而不是真像一桶水那樣。舉例來說量子物理學三大定律，為了拾取那些原子，玩家可以使用“量子隧洞”讓它從一個阱“隧穿”到另一個阱，而這也是須要玩家去學習和適應的東西。一旦玩家找到搬運原子的方式，接著計算機能夠將這個搬運過程轉化為真實世界中“量子豬肉盒”對應的解。
在一個稱作的研究志愿者平臺上，有大概300位玩家總共玩了12000次舍森團隊的這一關卡。接出來，研究者們把這種解決方案輸入計算機進行進一步精煉。結果發覺，玩家們想出的方式中有超過一半比僅由計算機算法生成的方式更有效，但是，將玩家想出的兩個最好的方式進行混和，結果比純計算機生成的方式中最快的還要快。“這些結果真的讓我們吃了一驚?！鄙嵘f道。
科學家尚不清楚人類到底具有何種特殊能力，能這么擅長于這一游戲。不過她們發覺，雖然對化學學有興趣的人雖然可以玩得更好，但玩得好的卻不見得是花了好多年學了量子化學的人。（北大化學系的譯者表示這句話讓他很難過。）
舍森覺得，人類策略之所以更占優勢，是源自于我們腦部捉住問題核心的能力。來自美國圖爾庫量子化學中心的薩洛姆納·馬尼斯卡爾科（）補充了一點：相比于其他環境，在游戲里，量子熱學的概念其實更容易讓人接受，這可能是由于在游戲這些特殊的環境下，出現打破規則、違反直覺的事情也不會讓人倍感奇怪。他也參與了另外一個用游戲促使量子化學研究的項目。
對舍森而言，這種結果也表明，化學學家可以多用用她們的直覺。“我們應當試著更多地憑借直覺去處理量子問題。”他說道。為了這個目的，他的團隊正在設計新一版的游戲，可以讓化學學家們按照不同的結構去打造不同的場景，這也可以為她們的研究提供新視角。
在另一些量子化學學家看來，盡管人們可以產生對量子過程的直覺雖然令人震驚，但畢竟起碼在物理層面上，科學家早已在用這類直覺解決量子問題了。來自麻省理工大學的化學學家塞思·勞埃德（SethLloyd）覺得量子物理學三大定律，通過玩這個游戲，人們就可能獲得一種“量子直覺”。他表示，小孩原本就擁有一種“量子直覺”，只是這些直覺在她們學會預判一個物感受待在哪以后就喪失了。“三個月大之前，假如玩具消失了，她們會猜想在這個世界中本來東西就是可以隨時消失的，但她們長到三個月大以后后，她們還會想：‘玩具去哪了？’”
勞埃德同時也覺得，“量子聯通”這一游戲的成功歸功于它巧妙的設計：它成功地將量子問題翻譯成了一種可視的問題，但這些做法對于愈加復雜的量子問題可能并不適用。來自佛羅里達學院帕克校區的理論化學學家查爾斯·塔漢（Tahan）表示，研究量子估算算法的化學學家們早已將圖形界面玩得很熟，并開始用它們來改進現有的解決方案。
然而塔漢覺得通過游戲來傳授量子直覺也不無助益。他也開發了另一款游戲稱作“”，讓玩家們做一些基本的量子估算，同時也能培養她們的直覺，借此知曉一些量子規律。他希望這款游戲能提高中學生們的能力，其實能夠開掘一些在該方面天賦的人才。
撰文伊麗莎白·吉布尼（）
編譯王凌霄
審校王樂
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