《毁灭战士》移植到量子计算机，意义何在？

这是个梗，就是 90 年代的经典射击游戏《毁灭战士》已经被移植到从验孕棒到麦当劳自助服务机屏幕等各种设备上，不过现在我们有了《Quandoom》：一个打算在量子计算机硬件上运行的《毁灭战士》版本。但它现在还不行，这挺复杂的。

把《毁灭战士》移植到量子计算机意味着要把它代码的逻辑转换成在‘量子位’或者量子比特上运行。

量子计算机的基本元素，它依靠量子效应使得每个量子位能同时处于多个状态。这就是所谓的‘叠加态’。

就跟传统计算机一样，量子计算机也有自己的编程语言。对于 Quandoom 来讲，开发者卢克·莫蒂默，一位量子信息专业的博士生，用了 QASM：量子汇编语言。

关键是，Quandoom 要运行得超过 70,000 个量子比特和数百万个量子门。根本就没有接近所需规格的量子计算机存在。相反，Quandoom 是借助量子模拟器在经典计算机上运行的，模拟量子计算机的运作。结果呢？在现代笔记本电脑上，游戏的简化线框版本每秒运行 10 到 20 帧。

我在我的 24 核、32 线程的英特尔 i9 13900HX 上尝试了一下，从我这个极其简化的《毁灭战士》关卡所得到的性能确实差不多是这样。它看起来像‘3D’图形早期的那种东西，就是在 Commodore 64 上运行的线框内容。就像最初的《精英》这类游戏。

在经典机器上模拟量子过程是可行的，但极其耗费资源。这就有点像试图在 90 年代的电脑上玩现代的 AAA 游戏——能玩是能玩，但得到的效果是每分钟一帧，而不是每秒几帧。这就是模拟运行缓慢，并且缺少原版《毁灭战士》（DOOM）诸多视觉特效的原因。

乍一看，在量子计算机上运行《毁灭战士》（DOOM）好像是个有趣的噱头——毕竟，这可是人们能在从冰箱到自动取款机等各种设备上运行的游戏。但这次移植具有更为深刻的意义。游戏一直都在推动计算技术的极限，这一次也不例外。通过在游戏环境中对量子计算展开实验，研究人员正在探索量子硬件最终有可能实现的边界。

这表明，理论上来说，您能够让像《毁灭战士》（DOOM）这般复杂的传统软件在这种奇特的硬件上运行。形成几乎任何逻辑操作所需要的所有元素都在那儿。

即便以简化形式，量子版本的《毁灭战士》（DOOM）也能在经典硬件上进行模拟，这一事实是朝着量子计算可能彻底变革整个行业的未来迈出的虽小却令人兴奋的一步。当然，据创作者所说：“没有量子优势，这只是一种以跟量子计算机兼容的格式编写的经典算法。”然而，我觉得这低估了 Quandoom 作为概念验证练习的重要性。

虽然创建 Quandoom 是一项规模巨大且极具挑战性的成就，但亲自尝试却相当容易，您可以在 GitHub 页面 上找到适用于 Linux 的说明，但对于 Windows，您所要做的就是下载并解压 Quandoom 文件，然后将“quandoom.qasm”拖到“simulator.exe”上。

演示开始需要一段时间，因为它会在 RAM 中解压缩约 6GB 的数据。您可以打开 任务管理器，实时观看 simulator.exe 膨胀到那个大小。

一旦游戏演示加载完成，只需按照说明操作，看看您能否到达这个单级的终点。因为您视线不远，所以有点难办，但如果您像我一样玩过经典的《毁灭战士》，您就已经知道所有东西在哪里了。这是一个有趣的小实验，也是计算机历史与计算未来的一次重要交汇。