In alcune versioni del gioco blackjack, un modo per vincere contro la casa è che i giocatori al tavolo lavorino come una squadra per tenere traccia e comunicare segretamente tra loro le carte che sono state distribuite. Con quella conoscenza, possono quindi stimare le carte ancora nel mazzo, e quelli che hanno maggiori probabilità di essere distribuiti in seguito, tutto per aiutare ogni giocatore a decidere come piazzare le proprie scommesse, e come una squadra, ottenere un vantaggio sul commerciante.

Questa strategia di calcolo, noto come conteggio delle carte, è stato reso famoso dal MIT Blackjack Team, un gruppo di studenti del MIT, Università di Harvard, e Caltech, che per diversi decenni a partire dal 1979, conteggio delle carte ottimizzato e altre tecniche per battere con successo i casinò al blackjack in tutto il mondo, una storia che in seguito ha ispirato il libro "Bringing Down the House".

Ora i ricercatori del MIT e del Caltech hanno dimostrato che lo strano, gli effetti quantistici dell'entanglement potrebbero teoricamente dare ai giocatori di blackjack ancora più di un vantaggio, anche se piccolo, quando si gioca contro la casa.

In un articolo pubblicato questa settimana sulla rivista Revisione fisica A , i ricercatori delineano uno scenario teorico in cui due attori, giocare in modo cooperativo contro il banco, possono coordinare meglio le loro strategie utilizzando una coppia di sistemi quantisticamente entangled. Tali sistemi esistono ora in laboratorio, sebbene non in forme convenienti per qualsiasi uso pratico nei casinò. Nel loro studio, gli autori tuttavia esplorano le possibilità teoriche di come un sistema quantistico potrebbe influenzare i risultati nel blackjack.

Hanno scoperto che tale comunicazione quantistica darebbe ai giocatori un leggero vantaggio rispetto alle classiche strategie di conteggio delle carte, anche se in situazioni limitate in cui il numero di carte rimaste nel mazzo del banco è basso.

"È piuttosto piccolo in termini di grandezza effettiva del vantaggio quantistico atteso, " dice il primo autore Joseph Lin, un ex studente laureato al MIT. "Ma se immagini che i giocatori siano estremamente ricchi, e il mazzo è davvero basso di numero, in modo che ogni carta conti, questi piccoli vantaggi possono essere grandi. Il risultato entusiasmante è che c'è qualche vantaggio nella comunicazione quantistica, indipendentemente da quanto sia piccolo."

I coautori del MIT di Lin sull'articolo sono il professore di fisica Joseph Formaggio, professore associato di fisica Aram Harrow, e Anand Natarajan di Caltech, che inizierà al MIT a settembre come assistente professore di ingegneria elettrica e informatica.

Rapporti quantistici

L'entanglement è un fenomeno descritto dalle regole della meccanica quantistica, che afferma che due oggetti fisicamente separati possono essere "impigliati, "o correlati tra loro, in modo tale che le correlazioni tra loro siano più forti di quanto sarebbe previsto dalle leggi classiche della fisica e della probabilità.

Nel 1964, il fisico John Bell ha dimostrato matematicamente che l'entanglement quantistico potrebbe esistere, e ha anche ideato un test, noto come test di Bell, che da allora gli scienziati hanno applicato a molti scenari per accertare se determinate particelle o sistemi spazialmente remoti si comportano secondo il classico, fisica del mondo reale, o se possono esibire qualche quanto, stati aggrovigliati.

"Una delle motivazioni per questo lavoro è stata la realizzazione concreta del test Bell, " dice Harrow del nuovo documento della squadra. "La gente ha scritto le regole del blackjack senza pensare all'entanglement. Ma ai giocatori vengono distribuite le carte, e ci sono alcune correlazioni tra le carte che ottengono. Quindi l'entanglement funziona qui? La risposta alla domanda non era ovvia entrandoci".

Dopo aver intrattenuto casualmente l'idea durante una normale serata di poker con gli amici, Formaggio ha deciso di esplorare la possibilità del blackjack quantistico in modo più formale con i suoi colleghi del MIT.

"Sono stato loro grato per non aver riso e avermi chiuso la porta quando ho presentato l'idea, "Ricorda Formaggio.

Carte correlate

Nel blackjack, il mazziere distribuisce a sé e ad ogni giocatore una carta scoperta che è pubblica per tutti, e una carta coperta. Con queste informazioni, ogni giocatore decide se "colpire, " e ricevere un'altra carta, o "stare in piedi, " e stare con le carte che hanno. L'obiettivo dopo un giro è avere una mano con un totale più vicino a 21, senza andare oltre, rispetto al dealer e agli altri giocatori al tavolo.

Nella loro carta, i ricercatori hanno simulato una semplice configurazione del blackjack che coinvolge due giocatori, Alice e Bob, giocando in modo cooperativo contro il banco. Hanno programmato Alice per puntare costantemente basso, con l'obiettivo principale di aiutare Bob, che poteva colpire o resistere in base a qualsiasi informazione ottenuta da Alice.

I ricercatori hanno considerato come tre diversi scenari potrebbero aiutare i giocatori a conquistare il banco:uno scenario classico di conteggio delle carte senza comunicazione; uno scenario migliore in cui Alice mostra semplicemente a Bob la sua carta a faccia in giù, dimostrare il meglio che una squadra può fare giocando contro il banco; e infine, uno scenario di entanglement quantistico.

Nello scenario quantistico, i ricercatori hanno formulato un modello matematico per rappresentare un sistema quantistico, che può essere pensata astrattamente come una scatola con molti "bottoni, " o scelte di misura, che è condiviso tra Alice e Bob.

Ad esempio, se la carta coperta di Alice è un 5, può premere un particolare pulsante sulla scatola quantistica e utilizzare il suo output per informare la sua solita scelta se colpire o stare in piedi. Bob, a sua volta, guarda la sua carta coperta quando decide quale pulsante premere sulla sua scatola quantistica, così come se usare la scatola. Nei casi in cui Bob usa la sua scatola quantistica, può combinare la sua produzione con la sua osservazione della strategia di Alice per decidere la propria mossa. Queste informazioni extra, non esattamente il valore della carta di Alice, ma più informazioni di un'ipotesi casuale possono aiutare Bob a decidere se chiedere carta o stare.

I ricercatori hanno eseguito tutti e tre gli scenari, con molte combinazioni di carte tra ogni giocatore e il banco, e con l'aumentare del numero di carte rimaste nel mazzo del banco, per vedere quante volte Alice e Bob potevano vincere contro il banco.

Dopo aver eseguito migliaia di round per ciascuno dei tre scenari, hanno scoperto che i giocatori avevano un leggero vantaggio rispetto al banco nello scenario dell'entanglement quantistico, rispetto alla classica strategia di conteggio delle carte, anche se solo quando una manciata di carte è rimasta nel mazzo del banco.

"Man mano che aumenti il ​​mazzo e quindi aumenti tutte le possibilità di carte diverse che ti arrivano, il fatto che tu sappia qualcosa in più attraverso questo processo quantistico viene effettivamente diluito, "Spiega Formaggio.

Tuttavia, Harrow osserva che "è stato sorprendente che questi problemi fossero persino uguali, che aveva anche senso considerare la strategia entangled nel blackjack."

Questi risultati significano che le future squadre di blackjack potrebbero usare strategie quantistiche a loro vantaggio?

"Ci vorrebbe un investitore molto grande, e la mia ipotesi è, portare un computer quantistico nello zaino probabilmente darà la mancia alla casa, "Dice Formaggio. "Pensiamo che i casinò siano al sicuro in questo momento da questa particolare minaccia".