Nel 1779, il matematico svizzero Leonhard Euler pose una sfida matematica che sembrava insolubile. Più meno faceva così: un esercito ha sei reggimenti, ciascuno con sei diversi ufficiali di sei diversi gradi. Possono essere disposti in un quadrato di sei linee orizzontali per sei linee verticali senza ripetere un grado o un reggimento in nessuna riga o colonna?
La sfida è passata indenne anche dalle prime generazioni di computer. Nel 1960, un articolo pubblicato sul Canadian Journal of Mathematics riportava che sei era l’unico numero sopra due in cui questa distribuzione non esisteva.
Calcoli quantistici
Ma ora è arrivata una soluzione. Uno studio pubblicato nel database del preprint arXiv, sottoposto a peer review sulla rivista Physical Review Letters e presentato da Daniel Garisto sulla rivista Quanta Magazine, riporta che è possibile risolvere il problema applicando il concetto di entanglement quantistico. Questo concetto è stato reso famoso dall’esperimento del gatto di Schrödinger, in cui un gatto è intrappolato in una scatola con veleno radioattivo; il gatto è vivo e morto finché l’osservatore non apre la scatola.
Combinazioni multiple
Nel problema originale, ogni ufficiale è assegnato a un reggimento statico e grado. Potrebbe, ad esempio, essere un maggiore del reggimento blu o un colonnello del reggimento rosso. Nella prospettiva quantistica, questo determinismo non esiste e ogni ufficiale può occupare più di un reggimento o grado contemporaneamente. Pertanto, una singola persona può essere un maggiore del reggimento blu o un capitano del reggimento viola, ad esempio; un altro, primo tenente del reggimento giallo o colonnello del reggimento verde. E così via, in più combinazioni.
La spiegazione trovata è che gli agenti sarebbero in un entanglement quantistico, in cui lo stato di un oggetto informa lo stato di un altro. Se, per esempio, l’ufficiale A è effettivamente un maggiore del reggimento blu, allora B è un colonnello del reggimento rosso e viceversa.
I ricercatori guidati da Burchardt hanno anche notato che c’è uno schema proprio in questo entanglement, ha detto a Quanta Magazine Suhail Rather, un fisico dell’Indian Institute of Technology di Madras. Secondo lui, gli ufficiali sono coinvolti solo con ufficiali di grado una tacca sotto o sopra di loro, mentre i reggimenti sono anche coinvolti solo con reggimenti adiacenti.
Nel suo articolo per Quanta Magazine, Garisto sottolinea che i risultati trovati possono aiutare nella memorizzazione dei dati quantistici. Gli stati entangled possono essere utilizzati nell’informatica quantistica per garantire che i dati siano al sicuro anche in caso di errore (un processo chiamato correzione dell’errore quantistico). Impigliando 36 funzionari quantistici in uno stato di relazioni interdipendenti, i ricercatori hanno scoperto quello che viene chiamato lo stato massimo assoluto entanglement, un concetto rilevante per l’archiviazione dei dati nell’informatica quantistica.
