вологість:
тиск:
вітер:
Физики поместили кота Шредингера в кубик Рубика — получилась головоломка с бесконечным количеством решений
16 квітня 2025 р. 11:09
16 квітня 2025 р. 11:09
Кубик Рубика остается одной из самых популярных головоломок в мире и, похоже, усилиями физиков из Университета Колорадо в Боулдере получает новое измерение.
Отмечается, что ученые создали квантовую версию популярной головоломки, заменив классические квадратики на квантовые частицы. Если у классического кубика Рубика насчитывается около 43 квинтиллионов возможных вариаций для решения головоломки, то квантовый кубик Рубика предлагает неограниченное количество вариантов. Это достигается за счет того, что отдельные квантовые частицы могут оказываться в состоянии суперпозиции, где одновременно и движутся, и не движутся.
«С суперпозициями количество уникальных разрешенных состояний головоломки бесконечно, в отличие от обычных головоломок с перестановками в магазинах игрушек», — отмечают разработчики.
Свою идею разработчики проверили на кубике, состоящем из кубоида только из двух граней в высоту и ширину и только одной вглубь. Решение головоломки требует размещения двух зеленых плиток над двумя синими. Все частицы одного цвета не отличаются друг от друга, однако частицы разных цветов можно отличить. Классическая головоломка позволяет 6 вариаций перестановок по горизонтали и вертикали. В квантовом кубике Рубика количество вариаций было сокращено до двух.
Ученые задействовали три разных типа виртуальных игроков для решения головоломки из 2 тыс. фрагментов. Классический игрок мог только поменять местами два соседних фрагмента. Квантовый игрок мог вводить пары запутанных фрагментов только в состояние суперпозиции. Однако комбинация классического игрока с квантовым позволяла ему выполнять любое действие каждый раз.
Таким образом комбинированный игрок решил головоломку в среднем за 4,77 хода. Квантовому игроку на это понадобилось 5,32 хода, а классическому — 5,88. Для решения этой головоломки есть 2 способа. Первый — предусматривает измерение состояния частицы и проверку того, двигалась она или нет. Это разрушает состояние суперпозиции и превращает частицу в аналог обычной грани кубика Рубика.
В то же время квантовый кубик Рубика может быть создан из идентичных друг другу частиц, например, фермионов. Это приведет к тому, что любой ход будет сохранять головоломку в самом низком энергетическом состоянии. Пространство состояний представляет собой набор всех возможных конфигураций системы. Поскольку пространство состояний и набор действий конечны, эту версию головоломки можно сравнить с классическими головоломками перестановок, хотя и с очень странной геометрией.
Коты улучшают квантовые вычисления своими кубитами — как это работает
Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review A
Источник: ScienceAlert
Джерело: itc.ua (Наука)
Новини рубріки
Гігантського кальмара вперше зняли на камеру: ось так він виглядає (фото, відео)
16 квітня 2025 р. 13:24