如何解决合作竞争中的公平性问题——利用量子力学原理提供解决之道

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　　如何解决合作竞争中的公平性问题——利用量子力学原理提供解决之道

　　近日，自然出版集团期刊npj Quantum Information(影响因子9.111)刊登了我校科研人员与英国布里斯托大学、中山大学和中国科学技术大学科研人员合作在量子博弈论领域的研究成果。论文题目为Quantum gambling based on Nash-equilibrium，论文的第一作者和通信作者为理学院张沛副教授，西安交通大学为第一完成单位。参与这项工作的还有理学院量子光学与光电量子器件省重点实验室的李福利教授、高宏教授和博士生王云龙。

　　现实生活中经常会出现两个人或者两个公司必须合作才能做成一件事情，但在合作过程中都希望通过竞争使自己的利益最大化。这种关系称之为合作竞争关系，在人类社会中非常的普遍，属于博弈的一种。而在这类博弈中，如何保证博弈的公平性一直是一个难题。通常的做法是引入博弈双方都信任的第三方，然而这种做法仍然存在漏洞，甚至在一些情形下，无法引入第三方参与。

　　为了解决不需要第三方参与的公平博弈，该论文以赌博作为一个特例进行研究，将博弈论中的关键概念和方法融入量子信息论，创建出一种新的协议，以确保双方采用的策略将达到纳什均衡点(此时任何一方单方面改变自己的策略都不能使得自己的收益增加)，利用量子力学的原理保证了公平性。不仅如此，该协议还可以阻止赌博双方篡改结果。由于任何篡改都能被轻易发现或者降低篡改方的胜率，因此也就不需要受信赖的第三方存在。该协议还能够轻松设置成一个非公平版本，使之有望应用于福利彩票。该研究工作为解决合作竞争中的公平性问题提供了一种新的思路。

　　该项研究工作得到国家自然科学基金面上项目和重点项目、中央高校基本科研业务费、EPSRC, ERC, QUANTIP, PHORBITECH等项目的支持。

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