遇事不决量子力学？243年无解的欧拉36军官难题解决了！(2)

图片来自《物理评论快报》(physical review letters)
在量子版本的欧拉36军官问题中，军官是由军衔和军团的叠加形成的，例如一名军官可以是红色军团的上校，也可以是蓝色军团的中尉。这个版本需要一个定义来调整，即两种叠加的量子态必须是不同的。
两个量子物体之间的叠加，通常意味着它们是纠缠的，因此它们的性质是相互依赖和相关的。比如，如果发现一名军官是上校，那么与之纠缠在一起的另一名军官则应该是中尉。
由此，研究人员从6×6经典排列的近似解开始，并通过增加军官的叠加态来改进成量子版本，并利用计算机的大量运算，最终找到了欧拉36军官问题的量子解。
发现“黄金绝对最大纠缠(ame)态”
研究人员意识到，该问题的量子解与涉及绝对最大纠缠(ame)态的量子信息处理问题密切相关。在ame态中，任何一对纠缠的量子位都具有强相关性。ame态与量子纠错相关，量子纠错指在不需要实际读出量子位的状态下，就能识别与改正量子计算中的错误。
量子位有两种可能的读出状态——0和1，但原则上，量子物体也可以有三种或更多的状态。理论学家已经为不同大小的量子物体推导出了ame态的数学表达式，但是四个具有六种状态的物体的ame态，即ame(4,6)态，始终难以捉摸。

欧拉36军官问题的量子解对应ame(4,6)态，图片来自论文
研究人员发现欧拉36军官问题的量子解，展示了如何纠缠四个六面的量子骰子，即所谓的ame(4,6)态的解决方案。
在求解过程中，研究人员发现不同量子态叠加的系数之比约等于1.618，为著名的黄金比例，因此他们将ame(4,6)态称之为“黄金ame态”。
奥地利因斯布鲁克大学的量子信息理论家barbara kraus表示，找到ame(4,6)态解决了“过去几年来，一些研究人员一直在研究的问题”。多伦多大学的量子技术专家hoi-kwong lo则认为这项工作具有潜在的意义，“在我看来，这个论点似乎是可信的。如果结果是正确的，我认为它非常重要，对量子纠错具有启示意义。”
栏目主编：秦红
本文作者：澎湃新闻
文字编辑：董思韵
题图来源：Wikipedia
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