Een wiskundig vraagstuk dat al ruim twee eeuwen als onoplosbaar gold, heeft een onverwachte wending gekregen dankzij de moderne natuurkunde. Het raadsel van de 36 officieren, dat oorspronkelijk werd geformuleerd in de 18e eeuw, kan blijkbaar worden gekraakt door gebruik te maken van quantumverstrengeling.
Het probleem vindt zijn oorsprong bij de beroemde wiskundige Leonhard Euler, die de uitdaging kreeg om 36 officieren in een raster van 6 bij 6 te plaatsen. De officieren waren afkomstig uit zes verschillende regimenten en hadden elk een eigen rang. De strikte voorwaarde was dat in elke rij en elke kolom zowel de rangen als de regimenten uniek moesten zijn. Euler concludeerde dat een dergelijke configuratie onmogelijk was, een stelling die later werd bevestigd door de wiskundige Gaston Tarry. Eeuwenlang bleef dit een vaststaand feit binnen de klassieke wiskunde.
De impasse werd echter doorbroken toen onderzoekers een andere benadering kozen. In plaats van de officieren te zien als vaste, individuele entiteiten, pasten wetenschappers de principes van de quantumwereld toe. Volgens newscientist.com stelden Karol Życzkowski en zijn team in 2022 voor om de officieren te behandelen als quantummengsels. Hierdoor bevinden de figuren zich in een staat van superpositie, wat betekent dat ze meerdere rangen of regimenten tegelijkertijd kunnen innemen.
Hoewel de eerste doorbraak in 2022 al veel onthulde, is recent onderzoek door Robin Simoens van de Universiteit Gent en Simeon Ball van de Polytechnische Universiteit van Catalonië essentieel geweest om de onderliggende mechanica te begrijpen. Zij stelden vast dat quantumverstrengeling de sleutel is tot de oplossing. In een klassiek 'Latijns vierkant' — een rasterstructuur die ook de basis vormt voor Sudoku — is de specifieke opstelling van de 36 officieren onmogelijk. Echter, door de quantumtoestanden van de officieren met elkaar te verstrengelen, kan de wiskundige blokkade worden omzeild.
Deze ontdekking heeft implicaties die verder gaan dan het oplossen van een historisch curiosum. Het inzicht in hoe verstrengeling complexe wiskundige problemen kan ontsluiten, is van grote waarde voor de technologische vooruitgang. Zo wordt in de berichtgeving van uitgelegd dat deze kennis kan bijdragen aan de ontwikkeling van stabielere quantumcomputers.
Een van de grootste uitdagingen bij de bouw van quantumcomputers is de extreme gevoeligheid voor externe verstoringen, wat vaak leidt tot fouten in de berekeningen. Door de complexe patronen van verstrengeling beter te begrijpen, hopen wetenschappers systemen te creëren die minder foutgevoelig zijn. De oplossing voor het raadsel van Euler dient daarmee als een praktisch bewijs van hoe abstracte quantumconcepten kunnen worden ingezet om concrete barrières in de informatica en wiskunde te slechten.