Qats est un jeu de plateau à visée éducative qui ne nécessite aucune connaissance scientifique préalable pour y jouer. Le niveau ciblé est lycée minimum. Le jeu se joue de 2 à 4 joueurs, répartis en deux équipes, et le but est de marquer des points en jouant sur des dés partagés entre les deux équipes. Le jeu combine tactique et chance pour une partie d'environ 15 à 30 min selon le nombre de joueurs. Le jeu est accompagné de règles qui contiennent aussi une partie de vulgarisation et d'ouverture scientifique, ajoutée comme partie intégrante mais optionnelle du livret de règle. Malgré tout, même sans lire les explications scientifiques, le joueur aura utilisé les règles de la mécanique quantique pour jouer sans le savoir.

La mécanique quantique se singularise par la présence de phénomènes contre-intuitifs par rapport au monde classique que nous percevons directement, comme par exemple la superposition d'états, l'intrication (et son caractère non-local), l'effet perturbatif de la mesure etc.

En pratique, ces effets sont décrits par un formalisme mathématique (calcul en espace de Hilbert, matrice densité, etc) donc on peut obtenir des prédictions en appliquant des « règles de calcul » spécifiques. Par exemple, si l'on veut réaliser un circuit quantique, les états seront décrits par certains objets (vecteurs dans l'espace de Hilbert / matrice densité), les opérations possibles sont restreintes (opérations unitaires) et l'effet de la mesure (projection / destruction) est précisément décrit, de même que son résultat (règle de Born).

L'idée consiste ici à prendre une partie des règles de ce formalisme (possiblement simplifiées), et de les introduire comme étant les règles d'un jeu auxquelles les personnes pourront jouer. En appliquant ce que les personnes percevront comme les règles d'un jeu, elles appliqueront en fait les règles du formalisme quantique. Certaines intuitions / perceptions propre à la mécanique quantique (par exemple l'effet projectif de la mesure) pourront être appréciées sans avoir à passer par la mathématisation précise des objets.

Enfin, certains autres aspects de la physique quantique pourront être communiqués de façon moins centrale dans le jeu. On peut par exemple penser à faire passer l'idée que plusieurs systèmes quantiques existent (ions piégés, atomes froids, photons, Qbit supraconducteurs etc) en ajoutant la possibilité pour les personnes de choisir un « personnage » au début de la partie, correspondant à une plate-forme, et avec différents bonus / malus dans le jeu.

Ce projet de jeu est piloté par
- un doctorant du LIP6 - Kim Vallée ;
- une doctorante du Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure (LPENS) - Thiziri Aissaoui ;
- et deux doctorants du Laboratoire Kastler Brossel (Collège de France) - Guillaume Coeuret-Cauquil et Gautier Creutzer.

En coordination avec le QICS