Международная команда ученых впервые симулировала процесс распада ложного вакуума — феномена, который может кардинально изменить структуру Вселенной. Исследование было проведено с использованием квантового компьютера, разработанного D-Wave Quantum Inc., и опубликовано в журнале Nature Physics.
Согласно квантовой теории поля, Вселенная может находиться в состоянии ложного вакуума — энергетически устойчивого, но не окончательно стабильного состояния. Переход в истинный вакуум может привести к мгновенному изменению физических констант и полному разрушению привычного мира. Однако предсказать, когда это произойдет, крайне сложно — этот процесс может длиться миллионы лет.
Исследователи квантовый компьютер с 5 564 кубитами (квантовыми единицами информации) для моделирования взаимодействия пузырей истинного вакуума. Эти пузыри, подобно пузырькам жидкости в перегретом паре, могут становиться триггером распада ложного вакуума.
Наблюдения показали, что процесс перехода — это не одиночные события, а сложная динамическая система, в которой маленькие пузыри могут влиять на рост больших.
«Используя квантовый компьютер, мы смогли увидеть этот процесс в реальном времени, что раньше было невозможно,» — отметил ведущий автор исследования профессор Златко Папич из Университета Лидса.
До сих пор изучение ложного вакуума сталкивалось с математическими трудностями квантовой теории поля. Теперь же квантовый компьютер позволил провести первые в своем роде эксперименты, моделирующие эти процессы. Этот подход открывает новые горизонты не только в космологии, но и в развитии квантовых технологий. Авторы исследования полагают, что понимание взаимодействия пузырей вакуума может привести к улучшению алгоритмов квантовых вычислений и повышению их устойчивости к ошибкам.
«Мы приблизились к решению фундаментальных вопросов о природе Вселенной, используя совершенно новый подход,» — подытожил профессор Папич.
Ранее квантовый эксперимент доказал, что свет существует в десятках измерений.