《毀滅戰士》移植到量子計算機，意義何在？

這是個梗，就是 90 年代的經典射擊遊戲《毀滅戰士》已經被移植到從驗孕棒到麥當勞自助服務機屏幕等各種設備上，不過現在我們有了《Quandoom》：一個打算在量子計算機硬件上運行的《毀滅戰士》版本。但它現在還不行，這挺複雜的。

把《毀滅戰士》移植到量子計算機意味着要把它代碼的邏輯轉換成在‘量子位’或者量子比特上運行。

量子計算機的基本元素，它依靠量子效應使得每個量子位能同時處於多個狀態。這就是所謂的‘疊加態’。

就跟傳統計算機一樣，量子計算機也有自己的編程語言。對於 Quandoom 來講，開發者盧克·莫蒂默，一位量子信息專業的博士生，用了 QASM：量子彙編語言。

關鍵是，Quandoom 要運行得超過 70,000 個量子比特和數百萬個量子門。根本就沒有接近所需規格的量子計算機存在。相反，Quandoom 是藉助量子模擬器在經典計算機上運行的，模擬量子計算機的運作。結果呢？在現代筆記本電腦上，遊戲的簡化線框版本每秒運行 10 到 20 幀。

我在我的 24 核、32 線程的英特爾 i9 13900HX 上嘗試了一下，從我這個極其簡化的《毀滅戰士》關卡所得到的性能確實差不多是這樣。它看起來像‘3D’圖形早期的那種東西，就是在 Commodore 64 上運行的線框內容。就像最初的《精英》這類遊戲。

在經典機器上模擬量子過程是可行的，但極其耗費資源。這就有點像試圖在 90 年代的電腦上玩現代的 AAA 遊戲——能玩是能玩，但得到的效果是每分鐘一幀，而不是每秒幾幀。這就是模擬運行緩慢，並且缺少原版《毀滅戰士》（DOOM）諸多視覺特效的原因。

乍一看，在量子計算機上運行《毀滅戰士》（DOOM）好像是個有趣的噱頭——畢竟，這可是人們能在從冰箱到自動取款機等各種設備上運行的遊戲。但這次移植具有更爲深刻的意義。遊戲一直都在推動計算技術的極限，這一次也不例外。通過在遊戲環境中對量子計算展開實驗，研究人員正在探索量子硬件最終有可能實現的邊界。

這表明，理論上來說，您能夠讓像《毀滅戰士》（DOOM）這般複雜的傳統軟件在這種奇特的硬件上運行。形成幾乎任何邏輯操作所需要的所有元素都在那兒。

即便以簡化形式，量子版本的《毀滅戰士》（DOOM）也能在經典硬件上進行模擬，這一事實是朝着量子計算可能徹底變革整個行業的未來邁出的雖小卻令人興奮的一步。當然，據創作者所說：“沒有量子優勢，這只是一種以跟量子計算機兼容的格式編寫的經典算法。”然而，我覺得這低估了 Quandoom 作爲概念驗證練習的重要性。

雖然創建 Quandoom 是一項規模巨大且極具挑戰性的成就，但親自嘗試卻相當容易，您可以在 GitHub 頁面 上找到適用於 Linux 的說明，但對於 Windows，您所要做的就是下載並解壓 Quandoom 文件，然後將“quandoom.qasm”拖到“simulator.exe”上。

演示開始需要一段時間，因爲它會在 RAM 中解壓縮約 6GB 的數據。您可以打開 任務管理器，實時觀看 simulator.exe 膨脹到那個大小。

一旦遊戲演示加載完成，只需按照說明操作，看看您能否到達這個單級的終點。因爲您視線不遠，所以有點難辦，但如果您像我一樣玩過經典的《毀滅戰士》，您就已經知道所有東西在哪裡了。這是一個有趣的小實驗，也是計算機歷史與計算未來的一次重要交匯。