Un team di matematici dell’Università del Colorado a Boulder ha progettato il cubo di Rubik quantistico, con diversi stati possibili e alcune nuove mosse disponibili per poterlo risolvere. Il classico cubo di Rubik altro non è che un puzzle di permutazioni dove i giocatori devono eseguire alcune azioni per poter riorganizzare una delle tante permutazioni possibili in uno stato risolto.
Nel caso del cubo specifico, si parla di circa 43 quintilioni di possibili combinazioni di piccoli blocchi colorati tutti ordinati in sei facce dallo stesso colore, il tutto attraverso una serie di movimenti vincolati.
Cubo di Rubik quantistico: svelando l’infinito attraverso le sovrapposizioni
Il cubo quantistico però ha una particolarità, ovvero estende tale spazio di possibilità all’infinito. Ma perché? Viene offerta al risolutore la capacità di muovere un pezzo in una sovrapposizione quantistica dove viene mosso e non mosso allo stesso tempo. I ricercatori sottolineano che con le sovrapposizioni, il numero di stati univoci consentiti nel puzzle è praticamente infinito a differenza dei comuni puzzle di permutazioni che si trovano nei negozi di giocattoli.
I ricercatori hanno effettuato il loro studio su tre diversi tipi di giocatori i quali sono stati messi alla prova per risolvere il puzzle partendo da 2.000 combinazioni casuali. Il risolutore classico pare avesse solo una mossa, ovvero scambiare due tessere adiacenti. Il risolutore quantistico invece poteva inserire solo coppie nelle sovrapposizioni quantistiche.
Un risolutore combinato invece poteva eseguire entrambi le azioni ogni volta. Il risolutore combinato ha ottenuto risultati migliori ed ha risolto il puzzle in una media di 4,77 mosse. Il secondo è stato il risolutore quantistico con una media di 5,32 mosse, ed il risolutore classico si è classificato all’ultimo posto con una media di 5,88 mosse.
Il team ha anche creato una versione 3D del puzzle quantistico, nonostante però non fosse un cubo intero. Si trattava di tessere 2x2x1 che avevano infinite possibilità e potevano essere risolte con delle azioni simili. La ricerca in questione è stata pubblicata sulla rivista Physical Review A e si trova sul server di preprint arXiv.
Rompicapo quantistico: il cubo di Rubik che sfida i limiti della fisica è stato pubblicato per la prima volta su Lega Nerd. L’utilizzo dei testi contenuti su Lega Nerd è soggetto alla licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia License. Altri articoli dello stesso autore: Daniela Giannace