Многовековая «невозможная» головоломка получила квантовое решение

Новое исследование показало, что математическая задача, впервые описанная 243 года назад, может быть решена с помощью квантовой запутанности.

Задачку предложил решить математик Леонард Эйлер еще в 1779 году. Звучит она так: вы командуете армией, состоящей из шести полков. В каждом полку шесть разных офицеров шести разных рангов. Можете ли вы расположить их в сетке 6 на 6, не повторяя ранг или полк в любой строке или столбце? 

Эйлер не смог найти верного расположения, и более поздние вычисления показали, что решения нет. 

Однако теперь ученые, кажется, нашли решение. Новое исследование, опубликованное в базе данных препринтов arXiv , показало, что можно расположить шесть полков из шести офицеров шести разных рангов в сетке, не повторяя ни одного звания или полка более одного раза в любой строке или столбце… если офицеры будут находиться в состоянии квантовой запутанности. Об этом пишет Live Science.

Фото: Quanta Magazine

Квантовая запутанность — это когда две или более частицы связаны таким образом, что их общие фундаментальные качества, такие как положение, импульс или поляризация, не являются независимыми друг от друга. Например: есть два носка, среди них нет правого или левого, пока вы не наденете один на правую ногу. Тогда второй носок автоматически станет левым, где бы он ни находился. От этого явления, можно сказать, рукой подать до квантовой телепортации. Подробнее об этом можете узнать здесь.

Решение в статье, представленной для рецензирования в журнале Physical Review Letters, основано на том факте, что квантовые объекты могут находиться в нескольких возможных состояниях, пока они не будут измерены. 

В классической задаче Эйлера каждый офицер имеет статичный полк и звание. Но «квантовый офицер» может занимать более одного полка или звания одновременно. Например, он может быть как старшим лейтенантом Красного полка, так и капитаном Синего полка. (Цвета иногда используются для визуализации сеток, чтобы было легче идентифицировать полки.) 

Запутав 36 квантовых офицеров в состоянии взаимозависимых отношений, исследователи обнаружили то, что называется «абсолютно максимально запутанным состоянием», пишет источник. Такие состояния и их изучение могут быть важны для работы с квантовыми вычислениями.

Смотрите также:

Законы физики призваны помочь понять устройство нашего мира, но хорошо знающие их люди могут все только еще больше запутать. Без использования магии (и фотошопа) можно сделать много такого, что выходит далеко за рамки привычного:

Это тоже интересно:

Во время загрузки произошла ошибка.
Обзоры новинок
Подробности о главных премьерах
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас