เกมที่แพ้สองเกมสามารถรวมกันได้ถึงหนึ่งเกมที่ชนะตามแนวคิดที่เรียกว่าเส้นขนานของ Parrondo
ตอนนี้นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าความขัดแย้งนี้มีอยู่ในขอบเขตของกลศาสตร์ควอนตัมกฎที่ควบคุมอนุภาคของอะตอม และอาจนำไปสู่อัลกอริทึมที่เร็วขึ้นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต
Juan Parrondo นักฟิสิกส์คนแรกบรรยายความขัดแย้งในปี 1997 เพื่ออธิบายว่าการสุ่มสามารถขับเฟืองได้อย่างไร - เฟืองแบบไม่สมมาตร, ฟันเลื่อยที่เห็นการเคลื่อนที่ในทิศทางเดียว แต่ไม่ใช่แบบอื่น ความขัดแย้งมีความเกี่ยวข้องในสาขาฟิสิกส์ชีววิทยาและแม้แต่เศรษฐศาสตร์และการเงิน
ตัวอย่างง่ายๆของความขัดแย้งของ Parrondo สามารถแสดงให้เห็นได้ด้วยเกมการโยนเหรียญ สมมติว่าคุณเดิมพันเงินดอลลาร์โดยการโยนเหรียญที่มีน้ำหนักซึ่งจะทำให้คุณมีโอกาสน้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ในการเดาทางด้านขวา ในระยะยาวคุณจะสูญเสีย
ตอนนี้เล่นเกมที่สอง หากจำนวนดอลลาร์ที่คุณมีเป็นทวีคูณของ 3 คุณพลิกเหรียญที่มีน้ำหนักโดยมีโอกาสชนะน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์เล็กน้อย ดังนั้นเก้าใน 10 ของการโยนจะหายไป มิฉะนั้นคุณจะพลิกเหรียญโดยมีโอกาสชนะได้ถึง 75 เปอร์เซ็นต์นั่นหมายความว่าคุณจะชนะสามในสี่ของการโยน ปรากฎว่าในเกมแรกคุณจะแพ้เมื่อเวลาผ่านไป
แต่ถ้าคุณเล่นเกมทั้งสองนี้ทีละเกมในลำดับแบบสุ่มโอกาสโดยรวมของคุณจะเพิ่มขึ้น เล่นให้พอแล้วและคุณจะต้องรวยขึ้นไปอีก
"ความขัดแย้งของ Parrondo อธิบายหลายสิ่งหลายอย่างในโลกคลาสสิค" โคลินเบนจามินผู้ร่วมเขียนการศึกษานักฟิสิกส์จากสถาบันการศึกษาและวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติของอินเดีย (NISER) กล่าว แต่ "เราจะเห็นมันในโลกควอนตัมได้ไหม"
ยกตัวอย่างเช่นในทางชีววิทยาควอนตัม ratcheting อธิบายว่าไอออนหรือโมเลกุลหรืออะตอมที่มีประจุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์อย่างไร เพื่อให้เข้าใจถึงพฤติกรรมนี้นักวิจัยสามารถใช้แบบจำลองที่ง่ายและง่ายต่อการจำลองโดยอิงจากควอนตัมของบุคคลที่ผิดธรรมดาของ Parrondo เดวิดเมเยอร์นักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโกกล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว
วิธีหนึ่งในการสร้างแบบจำลองลำดับสุ่มของเกมที่ก่อให้เกิดความขัดแย้งคือด้วยการเดินสุ่มซึ่งอธิบายถึงพฤติกรรมแบบจับจดเช่นการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กหรือการเคลื่อนที่ของโฟตอนเมื่อโผล่ออกมาจากแกนกลางของดวงอาทิตย์
คุณสามารถนึกถึงการเดินแบบสุ่มโดยใช้การโยนเหรียญเพื่อตัดสินว่าคุณก้าวไปทางซ้ายหรือขวา เมื่อเวลาผ่านไปคุณอาจสิ้นสุดไปทางซ้ายหรือทางขวาของตำแหน่งที่คุณเริ่ม ในกรณีของความขัดแย้งของ Parrondo การก้าวไปทางซ้ายหรือขวาหมายถึงการเล่นเกมแรกหรือเกมที่สอง
สำหรับการเดินสุ่มควอนตัมคุณสามารถกำหนดลำดับของการเล่นเกมด้วยเหรียญควอนตัมซึ่งไม่เพียงให้ศีรษะหรือก้อยเท่านั้น แต่ยังให้ทั้งคู่ในเวลาเดียวกัน
อย่างไรก็ตามปรากฎว่าเหรียญควอนตัมแบบสองด้านเดียวไม่ได้ก่อให้เกิดความขัดแย้งของ Parrondo เบนจามินกล่าวว่าคุณต้องการเหรียญควอนตัมสองใบในขณะที่เขากับ Jishnu Rajendran อดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ NISER ได้แสดงในบทความเชิงทฤษฎีที่ตีพิมพ์ในเดือนกุมภาพันธ์ 2018 ในวารสาร Royal Society Open Science. ด้วยสองเหรียญคุณก้าวไปทางซ้ายหรือขวาเฉพาะเมื่อทั้งคู่แสดงหัวหรือก้อย หากแต่ละเหรียญแสดงสิ่งที่ตรงกันข้ามคุณรอจนกระทั่งการพลิกครั้งถัดไป
เมื่อเร็ว ๆ นี้ในการวิเคราะห์ที่ตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายนนี้ในวารสาร Europhysics Letters นักวิจัยพบว่าความขัดแย้งเกิดขึ้นเมื่อมีการใช้เหรียญควอนตัมเล่มเดียว - แต่ถ้าคุณอนุญาตให้มีความเป็นไปได้ที่จะลงฝั่ง (หากเหรียญอยู่ด้านข้างคุณรออีกหนึ่งครั้ง)
ด้วยการใช้วิธีการสุ่มเดินควอนตัมทั้งสองวิธีนี้นักวิจัยได้พบเกมที่นำไปสู่ความขัดแย้งของแพรอนโดซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ถึงหลักการที่ความขัดแย้งในรุ่นควอนตัมนั้นมีอยู่จริงเบนจามินกล่าว
ความขัดแย้งยังมีพฤติกรรมคล้ายกับอัลกอริธึมการค้นหาควอนตัมที่ออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในวันพรุ่งนี้ซึ่งสามารถรับมือกับการคำนวณที่เป็นไปไม่ได้สำหรับคอมพิวเตอร์ปกตินักฟิสิกส์กล่าว หลังจากการเดินสุ่มควอนตัมคุณมีโอกาสสูงที่จะจบลงไกลจากจุดเริ่มต้นของคุณมากกว่าที่คุณได้ใช้การเดินแบบคลาสสิกแบบสุ่ม ด้วยวิธีการดังกล่าวควอนตัมก็แยกย้ายกันเร็วขึ้นซึ่งอาจนำไปสู่อัลกอริทึมการค้นหาที่เร็วขึ้น
“ หากคุณสร้างอัลกอริทึมที่ทำงานบนหลักการควอนตัมหรือการเดินแบบสุ่มมันจะใช้เวลาน้อยลงในการประมวลผล” เบนจามินกล่าว
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อชี้แจงว่า Jishnu Rajendran ไม่ได้เป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ NISER อีกต่อไป
