Eski bir tahta oyunu nasıl en ileri fizik keşiflerinin kilidini açabilir?

İletki oyunu Muhtemelen MÖ 6000 gibi erken bir tarihte Ürdün’de ortaya çıkmıştır. Bu güne kadar tüm dünyada oynanır. Oyuncuların ahşap bir oyun tahtası üzerindeki bir dizi küçük delik arasında hareket ettirdiği taşlardan oluşur. Oyunun amacı, tüm taşları tahtanın sonundaki son deliğe sokmaktır.

dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada AVS Kuantum BilimiTulane Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ManQala adını verdikleri iletkinin değiştirilmiş bir solitaire versiyonunu, kuantum sistemlerini belirli durumlara sokmakla ilgilenen kuantum fiziği alanı olan kuantum durum geometrisine uyguladılar.

Bilim ve Mühendislik Koleji’nde fizik profesör yardımcısı Ryan Glaser, kuantum durum mühendisliğinin çözmeye çalıştığı temel sorunun, “Kuantum sistemimi istediğim duruma getirmek için ne yapmam gerekiyor?” Esasen, araştırmacıların onları incelemek ve kuantum bilgisayarları kullanmak için parçacıkların belirli yerlerde kalmasını veya belirli enerjilere sahip olmasını nasıl sağlayacağını bulması gerekiyor.

Bu, kuantum parçacıklarıyla, örneğin bir iletki plakası üzerindeki taşlarla olduğundan daha zordur. Glaser, “Genel olarak kuantum şeyler çok hassastır ve kontrol edilmesi zordur” dedi. “Sistem hızla bozulabilir ve sahip olduğunuz veya sahip olmak istediğiniz herhangi bir niceliksel avantajı kaybetmenize neden olabilir.”

Kuantum fizikçilerinin zaten bu sorunları çözmenin bazı yolları var, ancak bu çalışmada araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen simülasyonlar, ManQala’nın daha basit sistemlerde bile daha verimli olduğunu gösterdi. Glaser, “Bu basitleştirilmiş üç ve üç delikli sistemlerde bile avantajları şimdiden görüyoruz” dedi.

Glaser, “Sudoku, dama veya tic-tac-toe gibi sıradan oyunları etkili bir şekilde alan ve bunlara kuantum fiziğinin kurallarını uygulayan ve olabilecek ilginç şeyleri gören” kuantum oyunları alanındaki birçok çalışmadan biri olduğunu söyledi. Fiziksel taşlardan ziyade kuantum parçacıklarıyla uğraşırken, parçacıkların bitişik “çukurlarda” olduklarında birbirleriyle girişim yapma şansı vardır. Bu, daha fazla hamle olduğu anlamına gelir ve en azından Mancala için, “klasik kuralları kullanırsanız kazanamayacağınız yerde niceliksel kuralları kullanırsanız oyunu kazanabilirsiniz” dedi Glaser.

Bu çalışma simülasyonlara odaklanmış olsa da Glaser, iletkinin gelecekteki uygulamaları konusunda iyimser. Glaser, “Şu anda teori alanında, ancak deneysel olarak kesinlikle uygulanabilir olduğunu düşünüyorum.” Dedi. ManQala’yı Chicago’daki Illinois Üniversitesi’nden araştırmacı arkadaşları Thomas Searles ve Tulane’de fizik profesörü yardımcısı Brian Kirby ile birlikte geçmişte araştırma için kullandığı bir IBM Quantum bulut bilgisayarına uygulamayı umuyor.