Квантовый компьютер сможет предсказать конец света во Вселенной

Исследователи из Университета Лидса (Англия) и других европейских учреждений создали новое устройство, способное моделировать процесс разрушения реальности через явление ложного вакуума. Работа опубликована в журнале Nature Physics и демонстрирует, как квантовый отжиг может быть использован для анализа сложных физических процессов.

Что такое ложный вакуум?

Ложный вакуум — это гипотетическое состояние Вселенной, которое выглядит стабильным, но на самом деле не является таковым. Если где-то в пространстве возникнет пузырь с более низкой энергией, он начнет распространяться со скоростью света, переписывая законы физики. Это приведет к изменению фундаментальных констант, таких как масса электрона или скорость света, что сделает мир, каким мы его знаем, невозможным.

«Мы говорим о процессе, с помощью которого вселенная полностью изменит свою структуру. Фундаментальные законы физики могут мгновенно измениться, и известный нам мир рухнет, как карточный домик», — говорит Папиц.

Физики Сидни Коулман и Фрэнк Де Лучча предположили существование этого явления еще в прошлом веке. Они отметили, что Вселенная может находиться на «песчаном плане», балансируя между стабильностью и хаосом. Однако проверить эту идею экспериментально было невозможно до появления квантовых
технологий.

Метод квантового отжига

Квантовый отжиг — это процесс, используемый в квантовых компьютерах для решения задач путем минимизации энергии системы. Вместо того чтобы анализировать каждое возможное состояние, система автоматически находит оптимальное решение, учитывая все варианты одновременно. В данном исследовании команда во главе с Златко Папицем применила метод для моделирования поведения пузырей ложного вакуума.

Ученые использовали тысячи сверхпроводящих элементов квантового компьютера, чтобы создать одномерную карту пустого пространства. Их модель показала, как взаимодействуют большие и малые пузыри при разрушении вакуума. Например, если один пузырь начинает расти, он может «перекрыть» соседние пузыри, создавая сложные динамические процессы.

Важность исследования

Эта работа уникальна тем, что она впервые позволяет наблюдать за процессами, происходящими в масштабах Вселенной, в лабораторных условиях. Хотя вероятность разрушения нашего мира через ложный вакуум мала, понимание этого механизма поможет объяснить, как формируются новые вселенные и почему наша Вселенная столь стабильна. 

«Эта захватывающая работа показывает, насколько мы близки к решению некоторых из самых больших загадок вселенной», — добавили ученые.