O simulare cuantică a dezvăluit cum bulele cosmice ar putea prăbuși Universul

O colaborare în domeniul cercetării cuantice, desfășurată de oameni de știință de la Universitatea din Leeds (Marea Britanie), Forschungszentrum Jülich (Germania) și Institutul de Știință și Tehnologie Austria (ISTA), a dezvăluit în detaliu un fenomen misterios care ne-ar putea ajuta să înțelegem „starea de vid” a Universului, potrivit unui comunicat de presă.

Majoritatea cercetărilor cuantice se concentrează pe utilizarea biților cuantici (qubiți) pentru a avansa capacitățile de calcul în viitorul apropiat.

• Una dintre cele mai mari stele cunoscute și-a schimbat culoarea. Este aceasta pe cale să explodeze?
• Este adevărat că urechelnițele intră în urechile oamenilor și le afectează timpanul?

Colaborarea a folosit o simulare cuantică în experimentele lor, nu pentru a genera date de calcul fără erori, ci pentru a rezolva probleme profunde din fizica teoretică, care implică înțelegerea stării Universului și a destinației sale finale.

Aproape cinci decenii în urmă, oamenii de știință au teoretizat că, deși universul nostru pare stabil, este probabil blocat într-un vid fals și ar putea fi pe punctul de a trece la o stare de vid mai stabilă, adevărată.

Jean-Yves Desaules, cercetător postdoctoral la ISTA implicat în proiect, compară acest fenomen cu un roller coaster cu mai multe văi, dar cu o singură stare „adevărată” de energie minimă la nivelul solului. Totuși, el a avertizat că mecanica cuantică va permite, în cele din urmă, universului să atingă starea de energie minimă – vidul „adevărat” – ceea ce ar fi un eveniment catastrofal.

Un fenomen „prin care Universul și-ar schimba structura”

„Vorbind despre un proces prin care Universul și-ar schimba complet structura. Constantele fundamentale ar putea să se modifice instantaneu, iar lumea așa cum o știm noi s-ar prăbuși ca un castel de cărți,” a adăugat Zlatko Papic, profesor de fizică teoretică la Universitatea din Leeds.

Experții consideră că identificarea unui interval de timp pentru un astfel de eveniment este o provocare, însă este probabil să se petreacă pe parcursul a milioane de ani.

„Ceea ce avem nevoie cu adevărat sunt experimente controlate pentru a observa acest proces și a determina scările sale de timp,” a explicat Papic într-un comunicat de presă.

Pentru a găsi răspunsuri, cercetătorii au folosit un dispozitiv conceput pentru a rezolva probleme de optimizare.

Cercetătorii au observat „dansul” complex al bulelor

Teoria Vidului Fals afirmă că tranziția de la vidul fals la vidul adevărat ar semăna cu formarea bulelor. Cercetătorii au folosit un model unidimensional pentru a observa această tranziție și au conectat dispozitivul la Infrastructura Unificată pentru Calcul Cuantic Jülich (JUNIQ) pentru a efectua analizele.

Configurația experimentală a simulării a permis cercetătorilor să observe „dansul” complex al bulelor, inclusiv modul în care acestea se formează, cresc și interacționează. Simularea a demonstrat că tranziția implică interacțiuni complexe și nu este un eveniment izolat. Este probabil ca interacțiuni similare să fi avut loc la scurt timp după Big Bang, deschizând astfel noi direcții de cercetare privind originile Universului.

„Echipa noastră a deschis ușa către studiul sistemelor cuantice non-echilibrate și al tranzițiilor de fază, care altfel ar fi dificil de explorat cu metodele tradiționale de calcul,” a declarat Jaka Vodeb, cercetător postdoctoral la Forschungszentrum Jülich, citat de InterestingEngineering.

Această inițiativă arată, de asemenea, că cercetarea privind originile și destinul universului nu depinde exclusiv de mega proiecte precum Hadron Collider, ci poate fi facilitată și prin calculul cuantic.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O scanare cosmică arată că Universul este mult mai complex decât se credea

Steaua care ne-a arătat că Universul este mai mare decât am crezut

Astronomii au descoperit sute de găuri negre „ascunse” în Univers. Câte alte miliarde ar mai putea exista?

„Majoronul”, particula bizară care ar putea explica cele mai mari mistere ale Universului