Eu fiz algumas pesquisas e encontrei alguns artigos diferentes que discutem jogos xor (clássicos e quânticos). Estou curioso para saber se alguém poderia dar uma explicação introdutória concisa sobre o que exatamente são os jogos xor e como eles são ou podem ser usados / úteis na computação quântica.
Respostas:
Os jogos xor quânticos são um método de simplificar bastante as idéias por trás do teorema de Bell , que afirma que nenhuma teoria física de variáveis ocultas locais pode reproduzir todas as previsões da mecânica quântica.
Basicamente, quando dois qbits são emaranhados, as medidas nelas parecem correlacionadas, mesmo que estejam muito distantes. A questão então é se os qbits decidiram como entrariam em colapso no momento do emaranhado (carregando assim "variáveis ocultas locais" com eles) ou decidiram como entrariam em colapso no momento da medição (exigindo, assim, algum tipo de ação assustadora instantânea à distância "). O teorema de Bell e os jogos xor caem firmemente do lado do último.
Os jogos Xor geralmente têm o formato de duas pessoas (Alice e Bob) com alguns bits aleatórios e sem comunicação produzindo outros bits com o objetivo de tornar verdadeira uma fórmula lógica.
, o que resultará em uma vitória em 75% das vezes. No entanto, se Alice e Bob compartilham um par de qbit emaranhado, eles podem criar uma estratégia para ganhar 85% do tempo! A conclusão é que isso desmente a existência de variáveis ocultas locais, porque se os qbits contiverem uma variável oculta local (alguma sequência de bits), Alice e Bob poderiam ter compartilhado previamente essa mesma sequência de bits a ser empregada em sua estratégia clássica para obter também 85% de chance de ganhar; como nenhuma sequência de bits permite que eles façam isso, isso significa que os qbits emaranhados não podem confiar em uma sequência compartilhada de bits (variável oculta local) e algo mais assustador está acontecendo. Você pode ver uma implementação do jogo CHSH nos exemplos de Q # da Microsoft (com explicação expandida) aqui .
A melhor explicação do jogo CHSH é do professor Vazirani neste vídeo . Ele afirma algo interessante (possivelmente retoricamente), que é se Einstein tivesse acesso à apresentação simplificada de jogos xor, teria evitado desperdiçar as últimas três décadas de sua vida procurando uma teoria oculta da mecânica quântica baseada em variáveis!
Também escrevi uma postagem no blog detalhando o jogo CHSH aqui .
Uma aplicação do xor games é o autoteste: ao executar algoritmos em um computador quântico não confiável, você pode usar o xor games para verificar se o computador não está corrompido por um adversário tentando roubar seus segredos! Isso é útil na criptografia quântica independente de dispositivo .