Hogyan nyithat meg egy ősi társasjáték a legmodernebb fizikai felfedezéseket

Szögmérő játék Valószínűleg már ie 6000-ben keletkezett Jordániában A mai napig világszerte játsszák. Kövekből áll, amelyeket a játékosok egy fából készült játéktáblán lévő kis lyukak között mozgatnak. A játék célja, hogy az összes követ a tábla végén lévő utolsó lyukba kerüljön.

Egy új tanulmányban, amelyet ben publikáltak AVS kvantumtudományA Tulane Egyetem kutatói az általuk ManQalának nevezett szögmérő módosított pasziánsz változatát alkalmazták a kvantumállapot-geometriára, a kvantumfizika azon területére, amely a kvantumrendszerek meghatározott állapotokba helyezésével foglalkozik.

A központi probléma, amelyet a kvantumállapot-mérnöki próbál megoldani, mondta Ryan Glaser, a Tudományos és Műszaki Főiskola fizika adjunktusa: „Mit kell tennem, hogy a kvantumrendszerem a kívánt állapotba kerüljön?” Lényegében a kutatóknak azt kell kitalálniuk, hogyan lehet elérni, hogy a részecskék bizonyos helyeken maradjanak vagy bizonyos energiákkal rendelkezzenek ahhoz, hogy tanulmányozhassák őket és kvantumszámítógépeket használhassanak.

Ez a kvantumrészecskékkel nehezebb, mint mondjuk a szögmérő lemezen lévő kövekkel. „A kvantum dolgok általában nagyon érzékenyek és nehezen irányíthatók” – mondta Glaser. „A rendszer gyorsan összeomolhat, és elveszítheti minden olyan mennyiségi előnyét, amellyel rendelkezik vagy szeretne.”

A kvantumfizikusoknak már van néhány módja ezeknek a problémáknak a megoldására, de a tanulmány kutatói által végzett szimulációk azt mutatták, hogy a ManQala még egyszerűbb rendszereken is hatékonyabb. „Már látunk előnyöket, még ezekben az egyszerűsített három- és háromlyukú rendszerekben is” – mondta Glaser.

Glaser szerint a tanulmány egyike a sok közül a kvantumjátékok területén, amely „hatékonyan veszi az olyan hétköznapi játékokat, mint a Sudoku, a dáma vagy a tic-tac-toe, és alkalmazza rájuk a kvantumfizika szabályait, és érdekes dolgokat lát, amelyek megtörténhetnek”. Amikor kvantumrészecskékkel, nem pedig fizikai kövekkel foglalkozunk, fennáll annak a lehetősége, hogy a részecskék interferálnak egymással, amikor szomszédos „gödrökben” vannak. Ez azt jelenti, hogy több lépés áll rendelkezésre, és legalább Mancala esetében „megnyerheti a játékot, ha a mennyiségi szabályokat alkalmazza, ahol nem tudná, ha a klasszikus szabályokat használná” – mondta Glaser.

Bár ez a tanulmány a szimulációkra összpontosított, Glaser optimista a szögmérő jövőbeli alkalmazásaival kapcsolatban. „Jelenleg az elmélet birodalmába tartozik, de úgy gondolom, hogy kísérletileg mindenképpen megvalósítható” – mondta Glaser. Reméli, hogy a ManQalát egy IBM Quantum felhőalapú számítógépen alkalmazhatja, amelyet korábban kutatásokhoz használt Thomas Searles-szel, a chicagói Illinoisi Egyetem kutatóival és Brian Kirby-vel, a Tulane-i fizika adjunktusával együtt.