Quandoom: A DOOM kvantumszámítógépes verziója

A Quandoom technikai kihívásai

A Quandoom projekt ambiciózus célokat tűzött ki maga elé, amelyek jól mutatják a kvantumszámítástechnika jelenlegi korlátait:

• A játék futtatásához 72 376 qubitra és 80 millió kvantumkapura lenne szükség.
• Összehasonlításképpen: a jelenleg legerősebb kvantumszámítógép, amelyet az Atom Computing fejlesztett, mindössze 1 225 qubittel rendelkezik.

Ez a hatalmas különbség jól szemlélteti, hogy milyen messze vagyunk még attól, hogy ilyen összetett alkalmazásokat futtathassunk natív módon kvantumszámítógépeken.

Szimuláció klasszikus számítógépeken

Bár jelenleg nincs olyan kvantumszámítógép, amely futtatni tudná a Quandoom-ot, a fejlesztők találtak egy kreatív megoldást:

• Egy könnyű QASM szimulátort készítettek, amely klasszikus számítógépeken fut.
• Ez a szimulátor mindössze 150 sornyi C++ kódból áll.
• Egy átlagos laptopon 10-20 képkocka/másodperc sebességet ér el.
• A játék futtatásához 5-6 GB RAM szükséges, ami jól mutatja a szimuláció komplexitását.

A játékot a GitHub-ról lehet letölteni, és a QASM fájlt egyszerűen rá kell húzni a szimulátor futtatható állományára.

Egyedi játékélmény

A Quandoom nem csupán technikai érdekesség, hanem egyedi játékélményt is nyújt:

• Drótvázas grafikát használ, amely az 1980-as évek vektorgrafikus lövöldözős játékaira emlékeztet.
• Ez az "röntgen mód" egyedi esztétikát kölcsönöz a játéknak, miközben egyszerűsíti a kvantumszámítási folyamatot.
• A játékból hiányoznak a színek, a zene és a hangeffektek.
• Az ellenségek egyetlen szobába vannak bezárva.
• Az imp jellegzetes tűzgolyó támadása helyett azonnali találatot okozó fegyvert használ.

Ezek a módosítások szükségesek voltak a kvantumszámítás korlátai miatt, és hogy fenntartsák a kvantumműveletek reverzibilitását.

Forrás: https://github.com/Lumorti

Fejlesztési folyamat és jövőbeli kilátások

Luke Mortimer, a Quandoom megalkotója, körülbelül egy évet töltött a projekt fejlesztésével:

• Mintegy 8 000 sor C++ kódot írt egy kis 3D motor és a kvantumregisztereket használó játéklogika megvalósításához.
• Innovatív megoldásokat alkalmazott, mint például egy ancilla rendszer, egy szemétgyűjtő rendszer és egy kvantum alprogram rendszer.
• Jelenleg csak az első pálya játszható, de a projekt GitHub oldala szerint lehetőség van a játék bővítésére és a forráskód közzétételére, ha elegendő érdeklődés mutatkozik a közösség részéről.

Összegzés

A Quandoom projekt nem csupán egy érdekes kísérlet a játékfejlesztés terén, hanem egyben egyedi mérföldkő is a kvantumszámítástechnika fejlődésében. Bár jelenleg még messze vagyunk attól, hogy natív módon futtathassuk kvantumszámítógépeken, a projekt jól mutatja az irányt, amerre a technológia halad.

Ez a kezdeményezés inspirálhatja a fejlesztőket és kutatókat, hogy tovább feszegessék a kvantumszámítástechnika határait, és új, izgalmas alkalmazásokat hozzanak létre ezen a területen.