Nei film e nelle serie TV, spesso si ricorre al cliché di far risolvere un cubo di Rubik a un personaggio per sottolinearne l’intelligenza. Si pensa che solo menti geniali possano affrontare con successo un rompicapo così complesso. Tuttavia, per un gruppo di fisici e matematici dell’Università del Colorado Boulder, il classico cubo di Rubik sembrava troppo semplice. La loro sfida? Il cubo di Rubik quantistico.
Questo nuovo puzzle quantistico sostituisce i pezzi con particelle quantistiche, rendendo ogni “colore” di particelle indistinguibile tra loro, ma distinguibili da quelle di altri colori. Le particelle vengono permutate, richiedendo di considerare attentamente le statistiche di scambio delle particelle identiche. Il cubo quantistico, in realtà un cuboide, interagisce con gli appassionati di enigmi in modo simile al cubo classico, ma con una mossa in più possibile solo grazie all’ambiente quantistico.
Il team ha ridotto le mosse ovvie a soli due: una rotazione sull’asse z e una sull’asse x, semplificando il puzzle. Tuttavia, una mossa speciale, la radice quadrata di una permutazione, è possibile solo nel contesto quantistico. Questo consente ai lati del cubo di essere mossi e non mossi contemporaneamente, aggiungendo un livello di complessità unico.
Con il cubo di Rubik quantistico, il numero di possibili stati è infinito, a differenza del cubo classico con “solo” 43 quintilioni di configurazioni. Questo rende il puzzle estremamente sfidante, con la possibilità di richiedere un numero arbitrario di mosse per essere risolto.
Esistono due modi per risolvere questa complessità: misurare lo stato delle particelle per farle comportare come facce normali del cubo, oppure costruire il cubo con particelle speciali che mantengono il puzzle nel suo stato di energia più basso. Queste versioni del puzzle quantistico possono essere mappate su rompicapi classici, sebbene con geometrie molto diverse.
L’articolo che esplora il cubo di Rubik quantistico è stato pubblicato sul server di pre-stampa arXiv da un team di ricercatori dell’Università del Colorado Boulder.
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