Вчені з Техаського університету в Остіні вперше застосували квантовий комп’ютер для моделювання катастрофічного сценарію, пов’язаного з потенційним колапсом Всесвіту. Про це йдеться у статті журналу Nature Physics.
Дослідження зосередилося на розпаді так званого “хибного вакууму” — небезпечного процесу, який згідно з деякими теоріями може призвести до миттєвого знищення Всесвіту. Для цього на квантовій системі з 5 564 кубітами вчені змоделювали спрощену модель Всесвіту, закодувавши стани квантового поля в кубіти комп’ютера D-Wave, пише T4.
Що таке хибний вакуум і чому це загроза?
Хибний вакуум — це нестабільний стан космічного вакууму, в якому може перебувати поле Хіггса. Згідно з гіпотезою, якщо це поле опиниться у метастабільному стані, воно може раптово розпастися, утворивши “пухир” істинного вакууму. Цей “пухир” буде розширюватися зі швидкістю світла, знищуючи все на своєму шляху, від атомів до галактик.
У ході моделювання квантовий комп’ютер продемонстрував, як такі “пухирі” можуть формуватися та взаємодіяти у розширюваному просторі Всесвіту. Дослідження підтвердило теоретичні прогнози про те, що при розпаді вакууму може відбуватися створення нових частинок, що важливо для розуміння початкових стадій таких процесів.
Результати і перспективи
Проведене моделювання стало проривом для квантових обчислень та космології. Хоча за оцінками вчених поле Хіггса залишатиметься стабільним ще трильйони років, ця робота відкриває нові можливості для вивчення складних фізичних явищ.
Одним із важливих напрямків дослідження є перевірка теорії миттєвого колапсу Всесвіту. Змоделювавши цей сценарій, учені можуть краще зрозуміти механізми, що керують стабільністю вакууму та просторово-часовими структурами.
Це дослідження також показує, наскільки потужним інструментом є квантові обчислення для вирішення фундаментальних питань про природу Всесвіту. Моделі, які раніше були недоступні для класичних комп’ютерів через свою складність, тепер можуть бути вивчені завдяки квантовим технологіям.
Таким чином, хоча миттєве зникнення Всесвіту залишається гіпотетичною загрозою, це дослідження є важливим кроком до розуміння таких катастрофічних явищ і потенційного майбутнього нашого космосу.
