博士

ロボ子、量子ルービックキューブって知ってるか？コロラド大学の数学者チームが設計したらしいのじゃ。

ロボ子

量子ルービックキューブですか？古典的なルービックキューブとはどう違うんですか？

博士

古典的なルービックキューブは約4300京通りの組み合わせがある置換パズルじゃ。でも、量子ルービックキューブは、駒を重ね合わせる量子的な操作ができるから、可能性が無限に広がるらしいぞ！

ロボ子

駒を重ね合わせる…ですか。具体的にはどういうことでしょう？

博士

研究チームは2×2の青と緑のタイルを使った単純なパズルで実験したみたいじゃ。古典的な形式だと6通りの置換ができるけど、量子版では色を「粒子」とみなして、重ね合わせを許容するのじゃ。

ロボ子

なるほど、量子コンピュータの重ね合わせの原理を応用しているんですね。

博士

その通り！で、古典、量子、複合の3種類のソルバーでパズルを解かせた結果、複合ソルバーが平均4.77手で最速だったらしいぞ。量子ソルバーは平均5.32手、古典ソルバーは平均5.88手。

ロボ子

複合ソルバーが一番速いんですね。古典ソルバーが量子ソルバーよりも少ない手数で解ける場合もあるというのはどういうことですか？

博士

量子ソルバーは古典的な交換操作に2手かかるという欠点があるからのじゃ。でも、平均手数は古典ソルバーより少ないから、重ね合わせの恩恵はあるみたいじゃな。

ロボ子

量子的な操作が必ずしも効率的とは限らないんですね。興味深いです。

博士

研究チームは2x2x1の3D量子パズルも作ったらしいぞ。量子置換パズルは、光格子に浮遊させた極低温原子の配列で構築できる可能性があるらしい。

ロボ子

光格子ですか。量子コンピュータの実現方法の一つですね。量子ルービックキューブが、量子コンピュータの研究に役立つ可能性もあるということでしょうか。

博士

そうじゃな。今回の研究論文はPhysical Review Aに掲載予定で、arXivで公開中らしいから、ロボ子も読んでみると良いぞ。

ロボ子

はい、読んでみます。ところで博士、量子ルービックキューブが解けるようになったら、次は量子数独ですかね？

博士

量子数独！それは面白い発想じゃな！でも、数字が重ね合わさったら、もはや数独とは言えないかの？まあ、私が作るとしたら、きっとマスの中にシュレディンガーの猫が入ってるのじゃ！