Ученые из Оксфордского университета и Университета Севильи предоставили доказательства того, что квантовые системы способны демонстрировать преимущества перед классическими методами при решении задач, требующих координации. В частности, они обнаружили, что команда, использующая квантовую запутанность, имеет больше шансов на победу в игре «цикл с нечетным числом элементов», чем команда, не обладающая такой возможностью. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Квантовая запутанность представляет собой явление, при котором состояния частиц становятся взаимосвязанными вне зависимости от расстояния между ними. В случае, когда две частицы запутаны, изменение состояния одной частицы мгновенно отражается на состоянии другой, даже если они расположены на противоположных концах Вселенной. Это обеспечивает своего рода скрытую координацию между участниками, которая недостижима в рамках классической физики.
В игре с нечетным циклом два игрока, Алиса и Боб, должны покрасить тарелки, расположенные вокруг круглого стола с нечетным количеством мест, в два различных цвета. Если им достается одна и та же тарелка, выбранные цвета должны совпадать; если разные – отличаться. При использовании классической стратегии вероятность успеха ограничена математическими законами. Однако, благодаря применению квантовой запутанности, Алиса и Боб смогли согласовывать свои ответы на уровне, превосходящем этот классический предел.
«Мы впервые реализовали эту игру в лабораторных условиях, используя запутанные ионы стронция, и показали, что игроки, использующие квантовую стратегию, выигрывают значительно чаще, чем это возможно в классическом сценарии», – заявил Питер Дрмота, ведущий автор исследования. – «Это является убедительным доказательством реального преимущества квантовых технологий».
Успех эксперимента обусловлен тем, что квантовая запутанность позволила согласовать действия Алисы и Боба без непосредственного обмена информацией. Ученые подтвердили этот факт с высокой статистической значимостью, что подтверждает надежность полученного результата.
По мнению исследователей, данная работа демонстрирует, что квантовые системы могут превосходить классические не только в сложных вычислениях и моделировании, но и в задачах, понятных широкому кругу людей. В перспективе команда планирует протестировать квантовые стратегии и в других играх.
Как сообщалось ранее — От лейкемии умер Пьетро Дженуарди, известный итальянский актер
