量子计算机会解决国际象棋吗？

从理论上讲，存在10到40个以上的位置，并且以原子尺度工作的计算机必须是不可能的大（如银河系大），并且远远超出了我们目前的知识水平。

但是现在，量子计算机将很快面世。由于量子状态，此计算机可以有2 ^ n个空间，而不是n个字节。有了这个新的大型桌面库，棋会解决吗？当然，这将在未来取得更多突破，但是在接下来的几年中，我们会看到8个数据库吗？

关于解决国际象棋的可能性的许多问题都基于这样一个事实，即我们没有足够的计算机空间来填充象棋。量子计算机会改变现状吗？

我不是量子计算方面的专家，但我的理解是，预计量子计算机不会对国际象棋有用。

量子算法非常擅长寻找大海捞针：三大量子算法是Shor的因式分解算法，Grover的数据库查找算法和Deutsch–Jozsa算法，从本质上确定一长串数字是全零，全一还是半数。所有这些问题都可以看作是“我已经隐藏了某些东西：您必须迅速找到它”的示例。在分解中，我“隐藏”了主要因素，您必须找到它们。在数据库查找中，我已经在大型未排序表中隐藏了具有给定键的条目，您必须找到它；在由Deutsch–Jozsa解决的问题中，我可能在一个1的表中放置了很多零，但是使用经典算法，当您只看了一半的表而只看到1时，您可能就很不幸并看着“错误”的一半。还要注意，所有这些问题都可以通过不切实际的并行经典计算机快速解决：您可以并行尝试所有因素，

解决象棋甚至与这些问题都不一样。这是一项从根本上来说是连续的活动。我的举动是否有效取决于您的反应。您的反应是否良好取决于我对此的反应。等等。您可能会想象，可以通过叠加可能的移动来进行搜索的第一层。但是，第二层该怎么办？您不能仅仅叠加两层后可能处于的所有位置的叠加，因为这已经忘记了树形结构。例如，考虑以下非常人为的位置，白色移动：

如果我们忘记了树的结构，布莱克非常高兴。他说：“在两层中，我可以处于的最佳位置是送去死将！” 这是事实，但怀特绝不会允许这样做，因为怀特的最佳举动是防止布莱克进行核对（或做其他任何事情）。国际象棋不是要弄清楚您可能会在N层中采取的最佳举动；而是要弄清楚对手将允许您在N层中打出的最佳举动。量子计算机似乎并不擅长这种来回的，即取即用的推理。我们甚至都不知道如何使用不切实际的并行经典计算机来解决国际象棋。

应该说出确切的意思是“国际象棋的解决方案”。
然后，我们将了解从假设的黑盒象棋求解器（BBCS）中可以得到什么。
我们将为BBCS提供棋盘位置。
BBCS将吐出一个整数X。0表示该位置没有解决方案（或该位置本身不是合法的）。另一个整数表示在非合作伙伴中将原始位置转换为将死位置的最小移动次数下棋游戏。象棋的最终解决方案将只是整数，这意味着从象棋开始位置到将棋位置的准确移动数。这是量子计算机的任务吗？IDK。作为David Richerby查找-国际象棋不适用于质量控制。但是，当我们必须找到一个整数X来声明“ X步中的队友”时，似乎更像是在大海捞针中找到一根针……我错了吗？

一般警告：此答案包含推测性数字，可能相差一个数量级。

这是可能的，但不太可能。

问题不一定与量子计算机是否能够在此范围内“并行化”有关。问题是简单的物理学之一，甚至量子计算机也无法现实地解决这个问题。简而言之，可以执行的计算数量有限。Security.SE 的Thomas Pornin回答了这个问题，我在这里引用了他的一些回答：

让我们看一个更平凡的视角。可以合理地假设，利用现有技术，每个基本操作都必须以某种方式暗示着至少一个逻辑门的切换。单个CMOS栅极的开关功率约为C * V ²，其中C为栅极负载电容，V为栅极工作电压。从2011年起，一个非常高端的栅极将能够以0.5 V的电压运行，负载电容为数个毫微微法拉（“ femto”表示“ 10 ^-15 ”）。这导致每次操作的最低能耗不低于10 ^-15J。当前世界总能耗约为500 EJ（5 * 10 ²⁰J），每年（或说所以这篇文章）。假设地球的总能源生产被转移到一次计算中，为期十年，我们得到的极限是5 * 10 ³⁶，接近2 ¹²²。

然后，您必须考虑技术进步。考虑到当前对生态问题的关注和石油峰值的趋势，未来几年总的能源产量不应增加太多（比如说到2040年，能源产量不得超过2倍，这已经是生态学家的噩梦）。另一方面，集成电路设计方面有技术进步。摩尔定律指出，每两年可在给定的芯片表面上安装两倍数量的晶体管。一种非常乐观的观点是，晶体管数量的这种加倍可以在恒定的能量消耗下完成，这将意味着每两年将基本操作的能量成本降低一半。这将导致总计2 ¹³⁸在2040年 -这是一次为期十年的计算，它调动了整个地球的所有资源。

这是可以基本操作的绝对数量最大可能来完成。现在让我们看看有多少个国际象棋位置...

让我们做一些快速数字。64个正方形中的每个正方形都可以为空，也可以容纳12个不同的块之一（黑白的R，K，B，Q，K和P），因此您可以设置的总位置数最多为

13 ⁶⁴ = 196053476430761073330659760423566015424403280004115787589590963842248961。

那是大约2 x 10 ^71个不同的位置。当然，这是一个极大的高估，因为大多数职位都是伪造的（我们应该淘汰拥有三名或以上国王，九名或以上白棋，第八名的棋子，四张支票等）。让我们求平方根：

13 ³² = 442779263776840698304313192148785281，

或大约5 x 10 ³⁵。通过求平方根，我们假设每个合法职位都有一个国际象棋世界，具有不同的虚假职位。这可能是一个低估，因此正确答案必须在这两个数字之间。现在我们可以自信地说，计算机无法在合理的时间内学习每个法律职位。甚至“微小”的13 ³²也太大了...

那最小的数字最终被周围的地方2 ¹²⁰左右。

假设我们用64字节的字符串表示我们的电路板。（实际上，它的处理方式会有所不同，但现在让我们开始吧。）如果我正确地记住了数学，那么量子计算机将能够用8字节或64位的字符串来表示。这样，我们总共只有²¹²⁶至^2130个基本操作可以存储每个合法位置和可能位置。

看看那一会儿。我们没有对信息做任何有用的事情，我们只是在存储它。为此，我们正在调动整个星球的资源。不必介意存储的物理位置。忽略整个冷却问题。搁置数据传输问题。我们正在转移足够的力量来照亮月球，以存储位置。

在最乐观的期望下，量子计算机可能能够以整个地球资源为代价来解决国际象棋。实际上，这不会发生。