Come migliorare i videogiochi con le regole della fisica quantistica

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Programmando un generatore di numeri casuali, non e' mai possibile scrivere un codice che dia risultati completamente aleatori. Ecco come un gruppo di ricercatori ha usato la fisica quantistica per risolvere questo problema.

I generatori di numeri casuali giocano un ruolo importantissimo in molti campi, scientifici e non. Un'applicazione fondamentale e' la crittografia, in quanto messaggi codificati usando sequenze non davvero casuali possono in linea di principio essere hackerate, per quanto complesse siano, avendo a disposizione abbastanza potenza di calcolo. Un interessante caso e' quello dei videogiochi, in cui questi sistemi sono usati, ad esempio, per calcolare i danni numerici che provocate ad un nemico o l'esito di una determinata azione nei giochi di ruolo, simulando un lancio di dadi.

Gli RNG (Random Number Generators) non sono mai completamente casuali, ma cercano di costruire sequenze numeriche abbastanza complesse da sembrare davvero aleatorie. Questo e' dovuto al fatto che e' impossibile introdurre la casualità in una macchina che per definizione e' e deve essere completamente deterministica, e che deve evitare di compiere errori. I computer classici sono invece ottimi per applicazioni più ortodosse, come gli scacchi.

Vi abbiamo già' parlato dell'impatto della grammatica della fisica quantistica su altre scienze. Un gruppo di ricercatori ha creato, pubblicando i risultati su Physical Review Letters, uno strumento in grado di creare numeri davvero casuali, basati sulle leggi della fisica quantistica. La fisica quantistica, a differenza di quella classica, presenta fenomeni intrinsecamente casuali. Il generatore di numeri casuali consiste di un laser puntato su un'apparato in grado di dividerne il fascio in due (beam splitter), riflettendo o trasmettendo ciascun fotone che lo compone con una certa probabilità. Il sistema e' completamente casuale, e ad ognuno dei due eventi possono essere assegnati dei numeri che dunque risultano essere completamente casuali.

I ricercatori hanno anche misurato gli stati fisici in cui i fotoni si trovano prima di essere rifratti o riflessi, per capire se qualche loro proprietà potesse determinare il risultato dell'esperimento, inficiando la reale casualità dei numeri prodotti. Hanno verificato che ciò non accade e che i numeri non possono essere predetti in alcun modo. Il generatore produce i numeri ad un tasso di 8.05 gigabits per secondo. Infine, e' interessante notare che l'apparato e' stato costruito con attrezzatura standard, non progettata ad hoc dai ricercatori, in modo tale che chiunque possa riprodurlo e utilizzarlo.

Chissà se questa invenzione avrà un impatto sul modo in cui giochiamo i videogiochi, evitando che alcuni giocatori siano in grado di "romperli" sfruttando i loro sistemi RNG, come mostra Sabaku no Maiku nel suo "Spirito dell'Esperto - Final Fantasy VIII" nel video in calce alla notizia.