В мире головоломок произошёл ещё один прорыв. Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере создали квантовый аналог знаменитого кубика Рубика, бросив вызов не только традиционным представлениям о головоломках, но и законам классической физики.
Читайте: 100-летнее правило химии опровергнуто – Пора переписывать учебники
Квантовый кубик Рубика: головоломка без конца
Примечательно, что амбициозный проект зародился из обычного научного пари. Исследователи поставили перед собой задачу создать версию популярной головоломки, которая была бы практически неразрешимой или, по крайней мере, значительно сложнее оригинала.
Инновационный подход заключался в замене стандартных элементов квантовыми частицами. Исследование, описывающее этот эксперимент, в настоящее время находится на стадии предпубликации и ожидает экспертной оценки научного сообщества.
Созданная учёными конструкция представляет собой параллелепипед размером две частицы в высоту и ширину и одну частицу в глубину. Исследователи намеренно ограничили количество очевидных возможных ходов до двух: вращение вокруг оси z и оси x. На первый взгляд, это кажется упрощением – любая конфигурация решается максимум за три хода.
Однако главная особенность квантового кубика заключается в дополнительном манёвре, возможном только благодаря квантовой механике. Учёные называют его «квадратным корнем из перестановки». Это означает, грани квантового кубика могут одновременно находиться в состоянии движения и покоя, что открывает беспрецедентные возможности для манипуляций.
Для сравнения: классический кубик Рубика с девятью квадратами на каждой стороне имеет 43 квинтиллиона возможных комбинаций. Текущий мировой рекорд по его сборке составляет чуть более трёх секунд. Квантовый же аналог обладает бесконечным количеством возможных комбинаций, что выводит его далеко за рамки традиционных головоломок.
Тем не менее решение существует. Первый способ заключается в измерении состояния частицы, что приводит к коллапсу, суперпозиции и переводу системы из квантового состояния в классическое. Второй подход предполагает использование определённых типов частиц, например, фермионов, где каждый ход сохраняет систему в состоянии минимальной энергии.
Этот опыт в квантовой механике не только демонстрирует потенциал междисциплинарных исследований, но и открывает новые горизонты в понимании квантовых систем через призму известной всем головоломки.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU