Ученые смоделировали гибель Вселенной с помощью квантового симулятора

Ученые смоделировали, как может выглядеть гибель Вселенной

Еще 50 лет назад появилась гипотеза о распаде ложного вакуума, который может привести к гибели Вселенной. Ученые впервые смогли наблюдать за этим процессом в реальном времени с помощью компьютерного моделирования.

Гипотеза о ложном вакууме предполагает, что Вселенная только кажется стабильной, когда на самом деле находится на грани перехода в истинный вакуум, что может вызвать изменения в структуре всей Вселенной.

Ученые из Университета Лидса, Юлихского суперкомпьютерного центра (JSC) и Института науки и технологий Австрии (ISTA) смоделировали, как может выглядеть гибель Вселенной, с помощью квантового симулятора. Исследование было опубликовано в Nature Physics.

Исследователи использовали квантовую машину, созданную канадской компанией D-Wave, для изучения поведения пузырей в ложном вакууме. Эти пузырьки похожи на капли воды, образующиеся в паре. Ученые считают, что именно они могут быть отправной точкой в запуске распада ложного вакуума.

Отжиг квантового компьютера

D-Wave Quantum Inc.

Для эксперимента исследователи разместили 5564 кубита — элементарных строительных блоков квантовых вычислений — в определенных конфигурациях, которые вместе представляют собой ложный вакуум. Далее они смоделировали переход от ложного вакуума к истинному.

«Это явление сравнимо с американскими горками, которые имеют несколько долин вдоль своей траектории, но только одно "истинное" самое низкое состояние»

Жан-Ив Дезолес постдокторант ISTA, получивший докторскую степень в Университете Лидса

пузырьки в ложном вакууме, квантовый симулятор

Professor Zlatko Papic / University of Leeds

Квантовый симулятор позволил ученым наблюдать за формированием, ростом и взаимодействием пузырей в реальном времени, что дало специалистам понять: коммуникация представляет собой гораздо более сложные процессы, чем ученые считали ранее. А также результаты задали новый вектор для изучения того, что могло произойти сразу после Большого взрыва.

Исследователи отметили, что их эксперимент важен не только для понимания судьбы Вселенной, но и для развития квантовых вычислений. Они предполагают, что знание о том, как пузырьки взаимодействуют в ложном вакууме, может привести к улучшению квантовых систем.