наименьшее расстояние между этими диагоналями будет расстояние между центрами этих диагоналей.
Далее, можно рассуждать следующим образом:
Построим аналогичные диагонали на 2 других зеркальных данным граням, проведем такие же прямые (соединящие эти грани) и посмотрим на куб сверху. Увидим следующее (рисунок в приложении). 
У нас внутри исходного квадрата (это вертикальная проекция куба), появился вписанный в него маленький квадрат, образованный расстояниями между диагоналями. Стороны этого квадрата равны 2. И сам маленкьий квадрат делит проекцию исходного куба (которая тоже является квадратом пополам.)
собственно, дальше задача сводится к свойствам прямоугольного треугольника, у которого гипотенуза 2, а катеты (равные половине сторон большого квадрата будут равны а).

дальше по теореме Пифагора.
а^2+a^2=4
a=корень из 2

тогда сторона большого квадрата будет равна 2*2^(1/2) т.е. два умножить на корень из двух.
А объем исходного куба - это значение в 3 степени
или
16 умножить на корень из 2