Физики из Германии, Словении и Великобритании с помощью квантового компьютера смоделировали аналог процесса, который может сопровождать гипотетический переход Вселенной в более стабильное состояние, называемое истинным вакуумом.
В рамках их эксперимента аналог ложного вакуума распадался из-за роста пузырьков истинного вакуума, постепенно охватывая всю систему, что, возможно, похоже на процесс, сопровождающий коллапс Вселенной.
Об исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, рассказал Лидсский университет в Великобритании.
«Мы говорим о процессе, в ходе которого Вселенная полностью изменит свою структуру. Фундаментальные константы могут мгновенно измениться, и мир, каким мы его знаем, рухнет, как карточный домик. Что нам действительно нужно, так это контролируемые эксперименты для наблюдения за этим процессом и определения его временных масштабов», — объяснил значение эксперимента профессор Златко Папич.
Для своей модели ученые использовали квантовый компьютер D-Wave Advantage_system5.4, который использует технологию квантового отжига и применяется для сложных задач оптимизации. Ведущий соавтор исследования Яка Водеб отметил, что традиционные вычислительные методы были бы намного менее эффективны для изучения подобных сложных квантовых систем. Он отметил, что их работа поможет не только приблизиться к ответам в области теоретической физики, но улучшить методы квантовых вычислений.
Исследование основано на теории, что может существовать более энергетически выгодное состояние пространства, или истинный вакуум, а значит состояние существующей Вселенной можно рассматривать как ложный вакуум.
Предположительно, в ложном вакууме может возникнуть пузырек истинного вакуума, который при определенных условиях начнет расширяться, захватывая все пространство и переводя его в более выгодное энергетическое состояние. Этот процесс будет сопровождаться выделением большого количества энергии и изменением фундаментальных законов физики.
В случае, если мир действительно находится в состоянии ложного вакуума, вероятность образования пузырька истинного вакуума, а значит и последующего коллапса, настолько мала, что для этого потребуется больше времени, чем возраст Вселенной.