لعبة الشطرنج الكمي نوع جديد مستمد من اللعبة الاستراتيجية التقليدية، إذ تتضمن النسخة الجديدة من اللعبة مبادئ فيزياء الكم. مثلًا، وعلى النقيض من الشطرنج التقليدي، يمكن وضع القطع بوضع تراكب لموقعين، ما يعني أن القطعة قد تشغل أكثر من مربع واحد.
على عكس قطع الشطرنج في اللعبة التقليدية، إذ يكون البيدق دائمًا بيدقًا، فقطعة الشطرنج الكمومية هي تراكب حالات، وتمثل كل حالة قطعة تقليدية مختلفة.
تُعد لعبة الشطرنج التقليدية لعبةً معقدة للغاية، مع أن خوارزميات الحاسوب قد تتغلب على أعظم لاعبي الشطرنج في العالم عبر التحديد الدقيق للحركات اللازمة للفوز باللعبة في أي وقت.
الأساس المنطقي وراء إنشاء لعبة الشطرنج الكمي هو إدخال عنصر عدم القدرة على التنبؤ في اللعبة، وعليه وضع الحاسوب والإنسان على قدم المساواة، قد تساعد اللعبة أيضًا في مساواة مستوى اللعب إلى حد ما بين اللاعبين البشر ذوي المهارات والخبرات المتباينة على نطاق واسع في اللعبة.
قال عالم الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا سبيروس ميكالاكيس خلال بث مباشر لبطولة الشطرنج الكمية المقامة أخيرًا: «يبدو الأمر كما لو كنت تلعب في كون متعدد، لكن الألواح المختلفة -في أكوان مختلفة- مرتبطة ببعضها، ما يجعل الشطرنج ثلاثي الأبعاد الذي شُوهِد في فيلم ستار تريك يبدو سخيفًا».
لكن لا تدع مصطلح «الكم» يخيفك، لا يحتاج اللاعبون الجدد في اللعبة إلى أن يكونوا خبراء في فيزياء الكم، فالفهم الأساسي للشطرنج أهم في الواقع.
في حين أن الأمر يبدو وسيلةً للتحايل، فإن لعبة الشطرنج الكمي تدور حول اللعبة الكلاسيكية التي يجدها الكثيرون ممتعة، ما لم يكن بإمكانك تحمُل عدم المعرفة المؤكدة بماهية كل قطعة ومكانها في أي وقت من اللعبة، فإن كنت لا تحتمل ذلك فستجد أن هذه اللعبة من أكثر الألعاب إحباطًا.
ما الفرق بين الشطرنج الكمي والشطرنج التقليدي؟
لعبة الشطرنج الكمي -مثلما توقعت- ليست كأي لعبة شطرنج كلاسيكية سبق لك لعبها، ولكن من المهم ملاحظة أنه يوجد أيضًا العديد من إصدارات لعبة الشطرنج الكمي.
ربما يكون أشهرها الإصدار الذي أنشأه كريس كانتويل عندما كان طالب دراسات عليا في جامعة جنوب كاليفورنيا. يختلف هذا النوع عن الأمثلة الأخرى بحقيقة أنه «كمي حقًا» أكثر من غيره.
قال كانتويل في مقابلة مع جيزمودو سنة 2016: «كان هدفي الأول إنشاء نسخة من الشطرنج الكمي التي تكون كمية حقًا بطبيعتها، إذ يمكنك اللعب بوجود الظاهرة الكمية. لم أكن أريد أن تكون مجرد لعبة تعلم الناس ميكانيكا الكم، فالفكرة هي أنه عبر ممارسة اللعبة سيطور اللاعب ببطء إحساسًا بديهيًا للقواعد التي تحكم عالم الكم، في الواقع، أشعر أنني بإنشاء اللعبة فقط توصلت إلى فهم حدسي أقوى للظواهر الكمية».
في نسخة كانتويل من لعبة الشطرنج الكمي، يُشار إلى تراكب المواقع للقطع بحلقة تشير إلى احتمالية العثور على القطعة في مربع معين، وعند تحريك قطعة فإن كل إجراء أيضًا قد يكون محكومًا بالاحتمالية.
يمكنك التفكير في قطع اللعبة بأنها موجودة على رقع متعددة لا تكون أرقامها ثابتة أيضًا، الرقعة التي تراها هي نظرة عامة على كل تلك الرقع الأخرى، إذ إن حركة واحدة على إحدى الرقع تحدث على رقعٍ أخرى في الوقت ذاته، كلما حركت قطعة ما، تجرى العديد من الحسابات خلف الكواليس لتحديد النتيجة الفعلية، التي قد تكون غير متوقعة تمامًا.
مع ذلك، فإن الحركات تتبع القواعد الأساسية للشطرنج التقليدي، متضمنةً حركات كالتبييت والأسر بالمرور.
بعض الاختلافات المهمة:
- على عكس الشطرنج العادي، فإن مفهومي «كش ملك» و«كش مات» غير موجودين في الشطرنج الكمي، ويمكن الملك الانتقال إلى أو التبييت نحو ما يمكن عَده تقليديًا موضع كش ملك في لعبة الشطرنج العادية.
- قطعة الشطرنج الكمية التي تشغل مربعًا لا تحجب الحركات الاعتيادية، ما يعني أن الحصان مثلًا يمكنه التحرك إلى مربع تحتله قطعة أخرى في حالة تراكب، ويمكن الوزير أيضًا أن يتحرك عبر قطعة أخرى في حالة التراكب.
يمكن القطع في هذا الإصدار من الشطرنج الكمي -باستثناء البيادق- أن تتحرك بسلسلة من الحركات الكمية أو حركات الشطرنج العادية. يعني هذا أن القطع قد تشغل أكثر من مربع واحد في الكون المتعدد من الرقع في آن واحد، وتأتي هذه الحركات في مجموعة متنوعة من الأنواع.
الأولى حركة تسمى «حركة التقسيم»، ويمكن تنفيذها بواسطة جميع القطع عدا البيدق، ويسمح للقطعة باحتلال مربعين مستهدفين مختلفين يمكن أن تصلهما تقليديًا في لعبة الشطرنج العادية.
لكن لا يمكن القيام بذلك إلا إذا كان المربع المستهدف غير مشغول، أو مشغول بقطع من نفس اللون والنوع، يمكن لقطعة الحصان الفارس الأبيض، مثلًا، استخدام هذا النوع من الحركة لاحتلال مربع حصان أبيض آخر، مع ذلك لا يمكن استخدام خطوة كهذه لأسر قطعة الخصم.
حركة أخرى مثيرة للاهتمام تُسمى «حركة الدمج»، ويمكن إجراؤها بواسطة جميع القطع باستثناء البيادق، وكما هو الحال في حركة الانقسام، لا يمكن إجراؤها إلا على مربع غير مشغول أو واحد تشغله قطعة من نفس النوع واللون، باستخدام مثالنا السابق للحصان الأبيض، فإن هذا يعني أنه يمكن دمج فارسين أبيضين معًا في نفس المربع، ولا يمكن استخدام هذه الحركة لأسر قطع الخصم.
إذن كيف نأسر القطع في الشطرنج الكمي؟
عندما تلتقي قطعتان من ألوان مختلفة في نفس المربع، تجري اللعبة سلسلة من القياسات، مُصممة للإجابة عن سؤال محدد بنعم أو لا.
مثلًا، ستنظر آليات اللعبة إلى مربعات معينة لتحديد إن كانت مشغولة أم لا، قد تكون نتيجة ذلك التسبب في «انهيار» حالة «التراكب» للقطعة، وإذا انهارت حالة التراكب، فستنفذ الحركة المطلوبة، أما إذا لم يحدث ذلك، فلن تجرى النقلة وينتهي دور اللاعب.
يختلف الأسر أيضًا في لعبة الشطرنج الكمي، فعندما يحاول اللاعب ذلك، تجري اللعبة حسابات للمربع حيث تقع القطعة وللمربع المستهدف، وكذلك أي مربعات أخرى تقع في مسارها بهدف الإجابة عن السؤال: هل القطعة المهاجمة موجودة ويمكن وصولها إلى الهدف؟
إذا كانت الإجابة لا، فمن المهم ملاحظة أن هذا لا يعني بالضرورة أن القطعة الهجومية غير موجودة، أو أن مسارها محجوب.
مفهوم آخر مثير للاهتمام للشطرنج الكمي يسمى «الاستبعاد»، فإذا كان الهدف المتحرك مشغولًا وكان في حالة تراكب بواسطة قطعة لا يمكن أسرها بتلك الحركة، يُطلق على تلك الحركة «الاستبعاد».
مرة أخرى، تجرى حسابات للمربع الهدف وأي مربعات تقع في مسار الحركة المسموح بها لقطعة في حالة التراكب. يجرى ذلك للإجابة عن نفس السؤال كالأسر، مع نتائج مماثلة.
يُعد التبييت أيضًا مختلفًا جدًا في الشطرنج الكمي، تتضمن هذه الخطوة دائمًا هدفين، وتجرى نفس الحسابات لكل هدف، لا يمكن استخدام التبييت للأسر، وسيظل دائمًا حركة استبعاد.
لذا، قد تتساءل كيف تربح بالفعل لعبة الشطرنج الكمي؟
تمامًا مثل الشطرنج التقليدي، الهدف من اللعبة هو أسر ملك الخصم، وعلى النقيض من الشطرنج التقليدي، فإن مفهوم كش ملك غير موجود.
لكي تفوز يجب ألا يكون ملك العدو موجودًا على الرقعة، لأن أي قطعة، متضمنةً الملك توجد في حالة تراكب، فيمكن أسرها أو لا، وذلك يزيد من تعقيد المسألة.
تستمر اللعبة حتى يتأكد أن أحد اللاعبين لم يبق له ملك، وقد يخسر كل لاعب ملكه في نفس الوقت، وتُعد نتيجة اللعبة حينها تعادلًا.
لكل لاعب وقت محدد للعبة، لذلك يمكنك أيضًا الفوز عند انتهاء وقت خصمك.
كيف تلعب الشطرنج الكمي؟
تعتمد طريقة لعبك في الشطرنج الكمي على الإصدار الذي تلعبه، لقد شرحنا بالفعل قواعد أحد الإصدارات، ويمكن اللعب عبر ألعاب عالم الكم، لكن نسخة أخرى ابتكرتها أليس ويسماث في كلية الحوسبة بجامعة كوينز في كاليفورنيا فيها بعض القواعد المختلفة قليلًا.
في نسخة ويسماث، كل لاعب لديه 16 قطعة، وتكون هذه القطع في حالة تراكب كمي من نوعين: أساسي وثانوي.
ينقسمان إلى نوع غير معروف «كمي»، ونوع معروف «كلاسيكي»، عندما تلمس قطعة ما، فإن تراكبها ينهار إلى حالته الكلاسيكية، وللقطعة احتمالية متساوية لتصبح نوعًا أساسيًا أو ثانويًا.
ومع ذلك، فإن الملك استثناء، ودائمًا يكون في حالة كلاسيكية. لكل لاعب ملك واحد ومكانه معروف دائمًا.
تخصص أنواع القطع الأساسية التالية لجميع القطع الأخرى: الرخ الأيسر والفيل الأيسر والحصان الأيسر والوزير والحصان الأيمن والفيل الأيمن والرخ الأيمن والبيادق الثمانية، ثم تعين أنواع القطع الثانوية عشوائيًا من نفس الأنواع، إذ يحدث كل نوع مرتين بالضبط ضمن قطع كل اللاعب.
تنشأ كل قطعة في بداية كل لعبة ولا تغير التراكب طوال اللعبة، تبدأ القطع أيضًا كما لو كانت في الشطرنج العادي في الصفين الأولين وفقًا للنوع الأساسي للقطعة، الكل في حالة تراكب باستثناء الملك.
فور لمس قطعة الحالة الكمية -أي تختارها للتحرك- ينهار تراكبها إلى إحدى حالتين محددتين مسبقًا، ويُكشف عن هذه الحالة فجأة لكلا اللاعبين.
هذا يعني أن بيدقًا في الصف الأمامي قد يصبح فجأة حصانًا أبيض فور «لمس» القطعة، لن تعرف نوعها حتى تنهار الحالة الكمية للقطعة.
رقع الشطرنج الكمية هي نفسها رقع الشطرنج العادية باستثناء أنه عندما تكون قطعة في مربع أبيض، فإنها تظل في حالتها الكلاسيكية، وعندما تكون القطع في مربعات سوداء، فإنها تخضع لتحول كمي وتستعيد، إذا فُقدت، تراكبها الكمي.
هذا يعني أن بيدقًا كُشف عنه سابقًا قد يتحول أيضًا فجأة إلى وزير إذا كان ذلك أحد الأنواع الأولية أو الثانوية المحددة مسبقًا، وذلك مفهوم مثير جدًا للاهتمام.
للعب الشطرنج الكمي، يختار كل لاعب قطعة لنقلها ويجب عليه تحريكها، إذا انهارت القطعة الكمية إلى نوع لا يملك حركات ممكنة، ينتهي دور اللاعب.
لا يمكن اختيار القطع في الحالات الكلاسيكية دون وجود حركات ممكنة، تتحرك جميع القطع كما لو كانت في لعبة الشطرنج الكلاسيكية مع بعض الاستثناءات التالية:
- استبعدت قاعدة الأسر بالمرور لأسر البيدق.
- التبييت غير مسموح.
- يجوز وضع الملك أو تركه في وضع كش ملك.
يمكن أيضًا أسر القطع كالمعتاد، وتنهار القطع الكمية من حالة تراكبها وتُزال من اللعب.
إذا لمس اللاعب قطعة كمية انهارت إلى حالة تضع ملك الخصم في وضع كش ملك، فإن دوره ينتهي، ومع ذلك، لا يطلب من الخصم الخروج من وضع كش ملك في مثل هذا الموقف.
يمكن ترقية البيادق التي تصل إلى الجانب الآخر من الرقعة إلى وزير أو فيل أو رخ أو حصان، بصرف النظر عن عدد القطع من ذلك النوع الموجودة بالفعل في اللعبة. أيضًا، إذا لمست قطعة في الحالة الكمية في الصف البعيد وكشف أنها بيدق، فتُرقى ولكن ينتهي دور اللاعب مع الترقية، ولا يتأثر نوع القطعة المتراكبة.
للفوز باللعبة، يجب على اللاعب أسر ملك خصمه، لأن كش ملك لا تحدث في الشطرنج الكمي.
لهذا السبب، يمكن الملك الانتقال فعليًا إلى وضع يُعد عادةً كش ملك.
تعد نتيجة اللعبة تعادلًا إذا لم يتبق لكل لاعب إلا الملك، أو إذا أجريت 100 نقلة متتالية دون أسر أو حركات بيدق من أي لاعب.
من هو أفضل لاعب شطرنج كمي؟
أعلن حديثًا عن فوز ألكسندر كوبيكا، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد بيريميتر للفيزياء النظرية ومعهد الحوسبة الكمومية، بأول بطولة للشطرنج الكمي في العالم، أقيمت البطولة في 9 ديسمبر 2020 في مؤتمر Q2B 2020.
يوجد توقيت لمباريات البطولة، وتمكن كوبيكا من التغلب على خصمه الذي يعمل في غوغل دوغ ستراين بترك وقته ينفد، هذا جعل كوبيكا رسميًا أفضل لاعب شطرنج كمي في العالم.
اقرأ أيضًا:
حل معضلة الشطرنج الرياضية هذه واحصل على مليون دولار؟
كيف يمكن تحريك الحصان في الشطرنج مرورًا بكل مربع من دون المرور بنفس المربع مرتين؟
ترجمة: رولان جعفر
تدقيق: تسبيح علي
مراجعة: أكرم محيي الدين
