X finalizando
Tableros de juego de ejemplo para (a) Tchoukaillon (un transportador de tipo solitario) y su contraparte cuantitativa directa, ManQala en (b). Aquí, ambos paneles se muestran con N = 3 piedras y M = 3 ubicaciones de cuadrícula, y la siembra se representa mediante flechas (que se convierten en factores unitarios de la ubicación del transportador). Procedimientos estándar secuenciales1 y tú2 La figura muestra el análogo cuántico determinista de los dos primeros movimientos de un chokelon, a través de permutaciones entre ubicación y población. El movimiento final de Chokaylon no tiene una aplicación hiperbólica uniforme en la versión cuántica del juego. Por lo tanto, Yu3 Conduce a la situación en la que la probabilidad de observar el tablero ganador es mayor. A través de la observación (analogía proyectiva) llegamos al estado objetivo, | 3,0,0⟩ con probabilidad 4/9, y otro caso que es una acción determinista lejos del caso objetivo, | 0,3,0⟩ está disponible con una probabilidad de 2/9 (6/9 en total). Hay una probabilidad de 3/9 de que la tabla vuelva a la configuración anterior de U3cual | 1,2,0⟩ y se repite el último paso hasta lograrlo. crédito: Ciencia cuántica AVS (2023). doi: 10.1116/5.0148240
juego de transportador Puede haberse originado ya en el año 6000 a. C. en Jordania. Todavía se juega en todo el mundo hasta el día de hoy. Consiste en piedras que los jugadores mueven entre pequeños agujeros en un tablero de madera. El objetivo del juego es meter todas las piedras en el último hoyo al final del tablero.
En un nuevo estudio publicado en Ciencia cuántica AVSInvestigadores de la Universidad de Tulane han aplicado una versión modificada del transportador en solitario, a la que han llamado ManQala, a la ingeniería de estado cuántico, la rama de la física cuántica que se ocupa de poner los sistemas cuánticos en estados específicos.
El problema central que la ingeniería del estado cuántico está tratando de resolver, dijo Ryan Glaser, profesor asistente de física en la Facultad de Ciencia y Tecnología, es «¿Qué debo hacer para que mi sistema cuántico alcance el estado deseado?». Esencialmente, los investigadores tienen que descubrir cómo las partículas permanecen en ciertos lugares o tienen ciertas energías para poder estudiarlas y usar computadoras cuánticas.
Esto es más difícil con partículas cuánticas que con piedras en una placa transportadora, por ejemplo. «Las cosas cuánticas tienden a ser muy sensibles y difíciles de controlar», dijo Glaser. El sistema puede colapsar rápidamente y usted puede perder cualquier ventaja cuantitativa que tenga o desee.
Los físicos cuánticos ya tienen algunas formas de resolver estos problemas, pero las simulaciones realizadas por los investigadores del estudio mostraron que ManQala es más eficiente en sistemas aún más simples. «Ya estamos viendo beneficios, incluso en estos sistemas simplificados de dos y tres orificios», dijo Glaser.
Según Glaser, el estudio es uno de muchos en el campo de los juegos cuánticos que «efectivamente toma juegos regulares como Sudoku, damas o tic-tac-toe y les aplica las reglas de la física cuántica y ve cosas interesantes que pueden suceder. » Cuando se trata de partículas cuánticas en lugar de piedras físicas, existe la posibilidad de que las partículas puedan interferir entre sí cuando están en «pozos» adyacentes. Esto significa que hay más movimientos disponibles y, al menos para Mancala, «puedes ganar el juego con las reglas cuantitativas donde no podrías si estuvieras usando las reglas clásicas», dijo Glaser.
Aunque este estudio se centró en simulaciones, Glaser es optimista sobre las aplicaciones futuras del transportador. «Está en el ámbito teórico en este momento, pero creo que definitivamente es factible experimentalmente», dijo Glaser. Espera aplicar ManQala a una computadora en la nube IBM Quantum que utilizó anteriormente para la investigación con Thomas Searles, investigador de la Universidad de Illinois en Chicago, y Brian Kirby, profesor asistente de física en la Universidad de Tulane.
más información:
Onur Danaci et al. ManQala: Estrategias inspiradas en juegos para el diseño de estados cuánticos. Ciencia cuántica AVS (2023). doi: 10.1116/5.0148240
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