Ученые впервые использовали квантовый компьютер для моделирования катастрофического сценария — распада ложного вакуума, который теоретически может уничтожить Вселенную в одно мгновение. Команда из Техасского университета в Остине применила 5,564-кубитный квантовый отжиг D-Wave, чтобы исследовать, как может происходить этот процесс. Их результаты, опубликованные в Nature Physics, дают новое представление о стабильности вакуума и демонстрируют возможности квантовых вычислений в фундаментальной физике.
Согласно квантовой теории поля, вакуум может существовать в метастабильном состоянии, а его спонтанный переход в истинный вакуум приведет к образованию пузыря, который распространится со скоростью света, уничтожая все на своем пути. Хотя этот сценарий кажется фантастическим, ученые серьезно рассматривают его вероятность. Ранее моделирование такого процесса было затруднено, но квантовые компьютеры, благодаря способности обрабатывать огромное количество состояний одновременно, позволили создать симуляцию зарождения и эволюции пузырей истинного вакуума.
Эксперимент показал сложное взаимодействие этих пузырей: они сливались, расширялись и образовывали уникальные узоры, подтверждая теоретические предсказания. Хотя вероятность скорого распада вакуума мала — по расчетам, поле Хиггса остается стабильным в течение триллионов лет, — эта работа имеет важное значение для космологии, помогая понять фазовые переходы в ранней Вселенной и фундаментальную природу пространства.
Кроме того, исследование демонстрирует растущую мощь квантовых компьютеров, которые пока не заменяют классические машины, но уже решают задачи, недоступные традиционным вычислениям. Теперь ученые планируют расширить моделирование до двух измерений, что позволит глубже исследовать один из самых загадочных процессов во Вселенной.
#космос #наука #познавательное #технологии
