Za realizacją tego ambitnego pomysłu stoją przedstawiciele Uniwersytetu Kolorado w Boulder, którzy podjęli się tego zadania ze względu na… zakład. Tym sposobem powstała kwantowa kostka Rubika, która miała być nie do rozwiązania – lub przynajmniej zdecydowanie trudniejsza w tym aspekcie od swojej podstawowej wersji.
Czytaj też: Niemcy opracowali sposób na wielomiesięczne przechowywanie energii słonecznej
Jak wyjaśniają, aby osiągnąć ten cel zastąpili dotychczasowe elementy cząsteczkami kwantowymi. Artykuł na ten temat ma obecnie formę preprintu, co oznacza, że wciąż czeka na recenzje autorstwa innych przedstawicieli świata nauki. O kulisach tworzenia rozrywki w skali atomowej możecie poczytać w tym miejscu.
W ostatecznym rozrachunku członkowie zespołu badawczego uzyskali prostopadłościan o wymiarach wynoszących: dwie cząstki wysokości i szerokości oraz jedna cząstka głębokości. Następnie naukowcy zmniejszyli liczbę oczywistych możliwych ruchów do dwóch. Pierwszy wariant polega na obrocie wokół osi z, natomiast drugi – wokół osi x. Na tym etapie sprawy mają się bardzo łatwo, a sami zainteresowani podkreślają, że z każdej napotkanej konfiguracji można wyjść w maksymalnie trzech ruchach.
Kwantowa kostka Rubika powstała w ramach nietypowego zakładu. Jej twórcy chcieli stworzyć wariant zdecydowanie trudniejszy od podstawowego
W grę wchodzi jednak dodatkowy manewr, który można wykonać tylko i wyłącznie dzięki kwantowej konfiguracji. Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych określają to mianem pierwiastka kwadratowego permutacji. Co to oznacza w praktyce? Wystarczy wspomnieć, że boki kwantowej kostki Rubika mogą być jednocześnie przesuwane i nieruchome. I właśnie z tego względu pojawia się szereg bardzo intrygujących opcji.
Dość powiedzieć, że w klasycznej wersji kostki Rubika mamy do czynienia z sześcianem o wymiarach 9 na 9 pól, co prowadzi do 43 kwintylionów możliwych sposobów na ułożenie zabawki. Obecny rekord świata w realizacji tego zadania przez człowieka wynosi nieco ponad 3 sekundy. Ale w przypadku kwantowej kostki Rubika istnieje nieskończona liczba możliwych stanów. W konsekwencji nie przypomina ona typowych łamigłówek, z jakimi mieliśmy do tej pory do czynienia.
Czytaj też: Zadziwiające ustalenia na temat ziemskiej atmosfery. Naukowcy dostrzegli coś, co ją kształtuje
Jednocześnie wcale nie oznacza to, że nie da się jej ułożyć. Pierwszy sposób na wygraną polega na pomiarze stanu, w którym znajduje się cząstka, dzięki czemu doprowadzimy do zaniku superpozycji i zmiany realiów z kwantowych na “normalne”. Podejście numer dwa mogłoby polegać na przykład na wykorzystaniu konkretnego typu cząstek, takiego jak fermiony. Każdy wykonany wtedy ruch będzie utrzymywał układ w stanie o najniższej energii. Podjęlibyście się takiego wyzwania?