Ich artykuł w tej sprawie został niedawno zaakceptowany i zostanie zamieszczony w Physical Review A. Cechą wyróżniającą tej niesamowitej struktury opracowanej w toku eksperymentów jest to, że może przyjmować ona nieskończoną liczbę możliwych stanów. I choć nawet w przypadku konwencjonalnej wersji tych możliwości jest wiele (około 43 kwintylionów), to tutaj mówimy o całkowicie ekstremalnych wartościach.
Kwantowa kostka Rubika ma bowiem nieskończoną liczbę rozwiązań, co zdecydowanie zmienia zasady jej “układania”. Źródłem dodatkowych komplikacji jest fakt, że osoba zajmującą się tym zadaniem ma możliwość przesunięcia elementu do superpozycji kwantowej. W takich okolicznościach jest on przesuwany i nie przesuwany w tym samym czasie.
Na tym właśnie polega superpozycja: oznacza możliwość przyjmowania dwóch stanów jednocześnie. Za jej sprawą kubity, czyli bity kwantowe, mogą przenosić zdecydowanie więcej informacji. O ile w przypadku zwykłych bitów możliwe jest wyłącznie osiąganie wartości 0 lub 1, tak kubity mogą dodatkowo przyjmować obie jednocześnie. W przypadku kwantowej kostki Rubika superozycja sprawia, że liczba unikalnych dozwolonych stanów układanki jest nieskończona.
Kwantowa kostka Rubika cechuje się nieskończoną liczbą kombinacji
Sprawy przybrały wyjątkowo ciekawy obrót nawet w odniesieniu do prostej łamigłówki. W takim wariancie była mowa o dwuwymiarowej siatce o wymiarach 2×2. Złożona wyłącznie z niebieskich i zielonych pól, miała stanowić wyzwanie dla fizyków próbujących umieścić dwa zielone pola nad dwoma niebieskimi. Poprzez określenie kolorów mianem cząstek sprawili, że nieodróżnialne od siebie pola (w tych samych kolorach) zostały porównane do splątanych.
Dzięki wzięciu pod uwagę superpozycji obejmującej dwie różne cząstki członkowie zespołu badawczego sprawili, że prosta z pozoru kostka stała się czymś znacznie bardziej rozbudowanym. W ramach symulacji autorzy badań próbowali przekonać się, jak z daną konfiguracją poradzą sobie trzy rodzaje rozwiązujących. W pierwszym przypadku możliwa była wyłącznie zamiana dwóch sąsiednich kafelków, w drugim jedyną opcją było wprowadzanie par do superpozycji kwantowych, natomiast w trzecim dozwolone pozostawały obie czynności jednocześnie.
Czytaj też: Gaz kwantowy zachowuje się wbrew prawom fizyki. Naukowcy nie mogą w to uwierzyć
Zwycięzcą okazał się rozwiązujący stosujący taktykę numer trzy. Średnio potrzebował na osiągnięcie celu 4,77 ruchu. Drugie miejsce przypadło strategii numer dwa (5,32 ruchu), natomiast ostatnie – pierwszej (5,88 ruchu). W kolejnej wersji fizycy stworzyli trójwymiarową wersję łamigłówki (więc w zasadzie dopiero od tego momentu możemy mówić o kwantowej kostce Rubika). A w zasadzie nawet niekoniecznie, ponieważ powstała figura miała wymiar wynoszące 2x2x1.