General 25/02/2016 | 19:26por GM Pepe Cuenca

Física cuántica y ajedrez


                                                                                                                 Por GM Pepe Cuenca

Hemos tenido la oportunidad de ver un match muy intersante en el que la MI Anna Rudolf se ha enfrentado al creador del ajedrez cuántico, Chris Cantwell. Aquí os dejo el enlace donde podéis reproducir el show por completo:


Curiosamente, en 2013 me encontraba estudiando un Master en la Universidad politécnica de Gdansk (Polonia). En el curso de Nanotecnología, me pidieron que hicera una presentación sobre algunas aplicaciones de la mecánica cuántica, y precisamente ahí es donde averigüé que existían diferentes formas de ajedrez "cuántico".

Aprovechando que ha tenido lugar este evento en chess24, me he decidido a hacer un artículo tratando de explicar algunos conceptos de física cuántica que se usan en este nuevo tipo de juego tales como:

1. Schrödinger state (Estado de superposición).

2.Entanglement (Entrelazamiento cuántico).

Antes de meterme de lleno con estos conceptos más complicados, quiero hablar un poco sobre la posible utilidad de este nuevo tipo de juego y de las reglas que existen en el mismo:

Inteligencia humana vs Inteligencia artificial

Muchos juegos, y especialmente el ajedrez, siempre han sido considerados como un test válido para ver si una computadora ha demostrado cierta forma de inteligencia. Las computadoras usan la "fuerza bruta" o procesamiento de información masiva en paralelo donde el juego es modelado como un árbol. Por el contrario, el ser humano trata de usar la razón.

Los humanos perdimos la batalla ya hace algún tiempo contra las computadoras en ajedrez. Ese punto de inflexión podríamos decir que llegó con la victoria de Deep Blue contra Garry Kasparov en Mayo de 1997

Kasparov fue derrotado en 1997 por la poderosa máquina Deep Blue. Foto: www.kasparov.com











Es Es innegable que la riqueza del ajedrez es inmensa, pero también es cierto que con añadir una simple nueva regla, se abre un mundo infinito de nuevas posibilidades (Sistema Fischer Random por ejemplo). Ya en un artículo científico en 2010, el Dr.Akl de la Universidad de Queen en Ontario (Canadá),  señalaba que una de las ventajas del ajedrez cuántico sería restaurar (al menos por un tiempo) el equilibro entre humanos y computadoras (gracias a conceptos como superposición, incertidumbre, interferencia, entanglement, etc).

El ajedrez cuántico de Chris Cantwell

Ajedrez cuántico de Chris Cantwell














Echando un vistato a las reglas establecidas en el blog de Chris sobre su ajedrez cuántico podemos observar lo siguiente:

"La jugada cuántica": Todas las piezas exceptuando los peones pueden realizar una jugada cuántica además de su jugada natura. La pieza es puesta en una "superposición" con dos posibles resultados: con el 50% de probabilidad puede realizar hasta dos movimientos seguidos y con el otro 50% de probabilidad no realizará ningún movimiento" (si decides mover tu rey de e8 a e7, no sabes si acabará en e8 o e7). La pieza existe en el tablero en ambas localizaciones hasta que se realiza una medida en la que se decide cuál será su posición final. Este concepto de superposición permite que las piezas estén entrelazadas (entangled).

"Medida de conflicto": El que una pieza esté en superposición lleva a situaciones donde una casilla quizá esté ocupada por dos piezas diferentes. Cuando esto ocurre se realiza una medida para reducir la ocupación total para que no haya más de un tipo de pieza.

Chris Cantwell, creador de "Quantum Chess"


¡Pues ya ha llegado la hora de meternos con la física! Aunque sea de una manera sencilla, vamos a tratar de explicar qué significa un estado de superposición y el concepto de entanglement desde el punto de vista de la mecánica cuántica.

Física cuántica

Cuando hablamos de universo, pensamos en galaxias, estrellas y planetas que podemos ver con telescopios a miles de km y años luz de distancia. Pensamos en un montón de cuerpos moviéndose según las leyes de la gravedad.

Sin embargo, hay "otro universo", un mundo invisible que gobierna sobre todo lo que vemos. Os hablo del mundo microscópico, donde las leyes son mucho menos intuitivas que en el mundo macroscópico. Aquí no hablamos del tamaño de una estrella, sino del de un átomo. La materia se comporta de una manera tan distinta, que los científicos han desarrollado una teoría completamente nueva para explicar qué sucede. La llaman "Teoría cuántica".

Las partículas subatómicas hacen cosas bastante extrañas. Son invisibles, pueden atravesar objetos sólidos, pueden estar en varios lugares a la vez. Esto último parece cosa de ciencia ficción, pero aparentemente parece ser verdad en el mundo cuántico.


1. Superposición cuántica. Estado de Schrödinger

La ecuación de Schrodinger describe la evolución temporal de una partícula subatómica masiva de naturaleza ondulatoria y no relativista.



Y vosotros diréis, Pepe, deja de hablarme en chino que ya tengo bastante con los diablillos y los potros.

Obviamente no nos vamos a meter en detalle, pero sí me gustaría comentar el interés por este campo comenzó a surgir a principios del siglo XX cuando se había comprobado que la luz presentaba una dualidad onda-corpúsculo.

La superposición cuántica ocurre cuando un objeto "posee simultáneamente" dos o más valores de una cantidad observable. La llamada "interpretación de Copenhague expresa esto con la siguiente ecuación"

Tomado de "On the importance of being quantum" by Akl, 2010


donde alfa y beta son las probabilidades con que los estados Nl y Rr se presentan.

Para hacer todo esto más fácil de entender, vamos a explicarlo con el llamado experimento del gato o paradoja de Schrödinger.

Imaginaros que tenemos un gatillo en un espacio cerrado con pólvora inestable que estalla con el 50% de probabilidad al siguiente minuto. Hasta que no miremos dentro, no sabremos si el gatillo está muerto o vivo (Figura 1).

Figura 1: Minutephysics on youtube

Si repetimos el experimento en numerosas ocasiones con diistintos gatos, etc, podremos observar que en la mitad de veces el gatillo sobrevive y en la otra mitad muere (Figura 2).

Figura 2: Minutephysics on youtube


La interpretación de la mecánica cuántica dice que antes de que echemos un vistazo dentro, el gato está en una superposición, es decir, muerto y vivo a la vez (Figura 3). Nuestro acto de mirar fuerza a la naturaleza a una opción o a la otra (la curiosidad mató al gato).

Figura 3: Minutephysics on youtube

La realidad es que nosostros estamos en la misma situación que el gatillo (Figura 4): el gato vive y lo vemos sano y salvo o muere y lo vemos muerto. Entonces la pregunta es: quién nos observa a nosotros para forzar a la naturaleza a colapsar en una sola realidad? Pues no lo vamos a resolver aquí :), porque esta es una de las cuestiones no solucionadas de la física cuántica

Figura 4: Minutephysics on youtube


Dicho experimento está muy bien explicado en este vídeo en inglés.


2.‌Entrelazamiento cuántico (Quantum entanglement)

La clave para entender todos los fenómenos cuánticos, es un proceso llamado entrelazamiento cuántico, y ya los científicos están muy interesados en este impresionante descubrimiento, tanto para propósitos civiles como militares.

En mecánica cuántica, lo que le pasa a una partícula que se encuentra en una posición A, puede instantáneamente afectar a una partícula en posición B, y esa posición B podría estar a billones de años luz de A .

Así es el proceso: cuando dos partículas subatómicas interactúan, pueden "entrelazarse", lo que significa que la posición u otras propiedades van de la mano. Si mides cualquier propiedad en una de las partículas, al instante eso determina ese valor en la otra partícula.

Representación de dos partículas subatómicas entrelazadas. Imagen: stargazer on youtube


Eso por ejemplo significa que si un científico encuentra una partícula "entrelazada", y la fuerza a girar en el sentido de las agujas del reloj, la otra partícula comenzará a hacer lo propio.

Esta afirmación es muy interesante, porque lo que esto indica o sugiere, es que la información ha viajado más rápido que la velocidad de la luz de una partícula a la otra. ¡Esto no lo entiendo yo ni lo entiende nadie! Einstein lo llamaba "spooky action at a distance"

¡Bueno gente! Espero que os haya gustado esta noticia no tan convencional en nuestro portal, y si queréis aprender un poquito más sobre la idea del ajedrez cuántico, ¡ahí tenéis el link al inicio del artículo con el show!

Enlaces de interés:


Pepe es Gran Maestro de Ajedrez e Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Actualmente compagina la competición con su trabajo como investigador en la Universidad de Hamburgo y el trabajo en chess24.




Ordenado por Fecha descendente Fecha descendente Fecha ascendente Más popular Recibir actualizaciones

Comentarios 21

Invitado
Guest 5261310979
 
Únete a chess24
  • Gratis, rápido y sencillo

  • No hay comentarios para este artículo

Registro
o

¡Crea gratuitamente tu cuenta para empezar!

Soy mayor de 16 años.

Haciendo clic en 'Regístrate' aceptas nuestros términos y condiciones y confirmas haber leído nuestra política de uso de datos, incluyendo la sección de uso de cookies.

¿Perdiste tu contraseña? No hay problema, ¡te enviamos un enlace para restaurarla!

Después de que nos envíes este formulario, recibirás un email con un enlace para restaurar la contraseña. Si sigue sin funcionar, contáctanos Servicio al cliente

¿Qué características te gustaría permitir?

Respetamos tu privacidad y la protección de datos. Algunos componentes de nuestra web requiere cookies o almacenar tu información personal.