麻省理工学院 信用:CC0公共领域 在21点游戏的一些版本中，一种赢得满堂彩的方法是让牌桌上的玩家作为一个团队来跟踪和秘密地相互交流他们所发的牌
有了这些知识，他们就可以估计出仍在牌组中的牌，以及最有可能在下一局中发牌的牌，所有这些都有助于每个玩家决定如何下注，并且作为一个团队，获得对庄家的优势
这种被称为算牌的计算策略因麻省理工学院21点小组而出名，该小组由麻省理工学院、哈佛大学和加州理工学院的学生组成，从1979年开始的几十年里，他们优化了算牌和其他技术，成功地击败了世界各地的21点赌场——这个故事后来启发了《打倒房子》一书
" 现在，麻省理工学院和加州理工学院的研究人员已经表明，理论上来说，纠缠的奇怪量子效应可以让21点玩家在对战时获得更多优势，尽管是很小的优势
在本周发表在《物理评论》杂志上的一篇论文中，研究人员提出了一个理论场景，在这个场景中，两个玩家合作对抗庄家，可以使用一对量子纠缠系统更好地协调他们的策略
这种系统现在存在于实验室中，尽管其形式不便于在赌场中实际使用
然而，在他们的研究中，作者探索了量子系统如何影响21点游戏结果的理论可能性
他们发现，与传统的算牌策略相比，这种量子通信会给玩家带来些许优势，尽管在有限的情况下，发牌者手中剩下的牌数量很少
“就预期的量子优势的实际规模而言，这是相当小的，”第一作者约瑟夫·林说，他是麻省理工学院的前研究生
“但如果你想象玩家极其富有，而这副牌的数量非常少，以至于每张牌都很重要，那么这些小优势就可能很大
令人兴奋的结果是量子通信有一些优势，不管它有多小
" 林是麻省理工学院物理学教授约瑟夫·福马吉奥(Joseph Formaggio)、物理学副教授阿拉姆·哈罗(Aram Harrow)和加州理工学院副教授Anand Natarajan的合著者，他们将于9月开始在麻省理工学院担任电子工程和计算机科学助理教授
量子交易 纠缠是一种由量子力学规则描述的现象，量子力学规则指出，两个物理上分离的物体可以“纠缠”或相互关联，以这种方式，它们之间的关联比经典物理和概率定律预测的要强
1964年，物理学家约翰·贝尔从数学上证明了量子纠缠是可能存在的，并设计了一种测试——贝尔测试——科学家们已经将这种测试应用于许多场景，以确定某些空间上遥远的粒子或系统是否符合经典的真实世界物理，或者它们是否可能表现出一些量子纠缠态
“这项工作的一个动机是作为贝尔测试的一个具体实现，”该团队的新论文哈罗说
“写21点规则的人不会想到纠缠
但是玩家拿到了牌，他们拿到的牌之间有一些关联
那么纠缠在这里起作用吗？这个问题的答案并不明显
" 在一次与朋友的常规扑克之夜，福马吉奥随意地娱乐了这个想法后，他决定与他的麻省理工学院同事更正式地探索量子21点的可能性
“当我提出这个想法时，我很感激他们没有笑着关上我的门，”福马吉奥回忆道
相关卡片 在21点游戏中，庄家给自己和每位玩家发一张面朝上的牌，对所有人公开，还有一张面朝下的牌
有了这些信息，每个玩家决定是“击中”，并得到另一张牌，还是“站着”，并继续使用他们手中的牌
一轮后的目标是有一手牌的总点数接近21，而不超过庄家和牌桌上的其他玩家
在他们的论文中，研究人员模拟了一个简单的二十一点设置，其中有两个玩家，爱丽丝和鲍勃，合作对抗庄家
他们将爱丽丝设定为持续低注，主要目的是帮助鲍勃，鲍勃可以根据他从爱丽丝那里获得的任何信息打或站
研究人员考虑了三种不同的场景如何帮助玩家赢得庄家:没有交流的经典算牌场景；一个最好的场景，爱丽丝简单地给鲍勃看她的正面朝下的牌，展示了一个团队在与庄家比赛时所能做的最好的事情；最后，一个量子纠缠的场景
在量子场景中，研究人员建立了一个数学模型来表示量子系统，可以抽象地认为这是一个有许多“按钮”或测量选择的盒子，由爱丽丝和鲍勃共享
例如，如果爱丽丝的面朝下的牌是5，她可以按下量子盒上的一个特定按钮，并使用它的输出来通知她通常选择击中还是站立
鲍勃在决定按下量子盒上的哪个按钮以及是否使用量子盒时，会看着他的面朝下的卡片
在鲍勃使用量子箱的情况下，他可以将量子箱的输出与他对爱丽丝策略的观察相结合，来决定自己的行动
这些额外的信息——不完全是爱丽丝卡片的价值，但比随机猜测更多的信息——可以帮助鲍勃决定是打还是站
研究人员运行了所有三个场景，每个玩家和发牌者之间有许多组合，发牌者的牌组中剩下的牌越来越多，以观察爱丽丝和鲍勃赢发牌者的频率
在三个场景中的每一个场景运行了数千回合后，他们发现，与经典的算牌策略相比，在量子纠缠场景中，玩家比发牌者稍有优势，尽管只有少数牌留在发牌者的牌组中
福马吉奥解释说:“当你增加一副牌，从而增加不同牌出现的可能性时，你通过这个量子过程知道的多一点的事实实际上被冲淡了。”
然而，哈罗指出，“令人惊讶的是，这些问题甚至匹配，它甚至有意义考虑纠缠策略在21点
" 这些结果是否意味着未来的21点团队可能会利用量子策略对他们有利？ “这需要一个非常大的投资者，我的猜测是，在你的背包里装一台量子计算机可能会让房子倾翻，”福马吉奥说
“我们认为赌场现在免受这种威胁是安全的
"
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