ФОТО: benzoix/FreepikУченый Папич смоделировал гибель Вселенной
Британские ученые впервые в истории науки использовали квантовый симулятор для моделирования одного из возможных сценариев конца света. Этот эксперимент, проведенный на аналоговом квантовом компьютере, позволил исследователям изучить так называемую «теорию ложного вакуума» и получить уникальные данные о ранней эволюции Вселенной и ее возможном финале.
«Мини-Вселенная» в лаборатории
Профессор Златко Папич из Университета Лидса (Великобритания) подчеркнул важность разработанного научного инструмента. По его словам, создание виртуальной «мини-Вселенной» в лабораторных условиях дает возможность наблюдать за фундаментальными процессами мироздания в режиме реального времени, несмотря на их колоссальные масштабы.
Теория ложного вакуума
Исследователи объясняют, что теория поля и бозонов Хиггса допускает существование так называемого ложного вакуума, который обладает почти такой же стабильностью, как и истинный. В этом состоянии энергия частиц не может опуститься ниже определенного значения, отличного от нуля, пока сохраняется стабильность ложного вакуума. Но как только по какой-то причине вещество ложного вакуума теряет энергию, он превращается в истинный вакуум с последующей тепловой гибелью Вселенной. То есть в таком состоянии наше мироздание перестанет существовать просто потому, что даже у мельчайших частиц не останется энергии на движение.
Квантовый симулятор в действии
Для проведения эксперимента ученые использовали квантовый симулятор Advantage с 5500 кубитами, разработанный канадской компанией D-Wave. Это стало возможным благодаря методу моделирования, который был разработан британскими физиками, использовавшими облака атомов рубидия-87. Хотя теоретически компьютер был создан еще в 2022 году, использовать его практически удалось только сейчас.
Результаты исследования
Результаты исследования показали, что пузыри реального вакуума в ложном вакууме не могут быстро формироваться и развиваться изолированно. Для их роста необходимо взаимодействие с соседними структурами. То есть, вероятно, согласно высказанной Хокингом идее, наша Вселенная, возможно, существует в ложном, а не в реальном вакууме. Но она может перейти в состояние тепловой смерти скачкообразно. Причем, причиной такого перехода могут быть наши эксперименты с бозоном Хиггса — частицей, которая считается основообразующей в современной модели мироздания.
Источник