Физики изучили смерть Вселенной из-за состояния ложного вакуума на квантовом компьютере
Исследователи использовали узкоспециализированный прибор — квантовый отжигатель — для изучения распада ложного вакуума. Они получили важные данные о динамике взаимодействия пузырьков истинного вакуума, запускающего процесс фундаментального изменения Вселенной.
Физические системы стремятся оказаться в состоянии минимума энергии. Приблизительно 50 лет назад физики, исследовавшие квантовую теорию поля, предположили, что Вселенная может находиться в ложном вакууме — состоянии, которое кажется стабильным, но на самом деле может быть на грани перехода к более устойчивому, истинному вакууму. Если Вселенная совершит такой переход, перестанут работать или сильно изменятся все законы физики.
Хотя этот процесс способен вызвать катастрофические изменения и смерть Вселенной, эксперты сходятся во мнении, что предсказать время или вероятность такого перехода крайне сложно. Вероятно, это произойдет в астрономически долгий период, возможно, протяженностью миллионы лет.
Международная команда ученых получила ценные данные о механизме распада ложного вакуума — процессе перехода из точки ложного вакуума в точку истинного вакуума. Предполагается, что похожие процессы происходили во времена Большого взрыва и формирования Вселенной. Исследователи изучали механизмы, лежащие в основе этого события. Научная работа опубликована в журнале Nature Physics.
Ученые использовали особый тип квантового компьютера, содержащий 5564 кубита. Квантовый отжигатель, квантовый аннелер — устройство, разработанное компанией D-Wave Quantum Inc. для решения сложных задач оптимизации. Этот узкоспециализированный квантовый компьютер ищет наилучшее решение из множества возможных. С помощью отжигателя ученые смоделировали поведение пузырьков истинного вакуума в ложном.
Пузырьки в этой теоретической модели Вселенной похожи на те, что образуются в водяном паре, охлажденном ниже точки росы. В такой системе спонтанно образуются водяные капли, которые могут как остаться одни, так и собраться в более крупные. Ученые полагают, что формирование, взаимодействие и распространение пузырьков истинного вакуума могут стать триггером для полного распада ложного вакуума.
Квантовый отжигатель позволил наблюдать сложный «танец» пузырьков — их формирование, рост и взаимодействие в реальном времени. Эти наблюдения показали, что динамика процесса не ограничена изолированными событиями: она включает сложные взаимодействия, например влияние меньших пузырьков на более крупные.
Команда утверждает, что эти результаты дают новые представления о том, как подобные переходы могли происходить вскоре после Большого взрыва. Крупный квантовый отжигатель позволил ученым сделать полезные для изучения неравновесных квантовых систем и фазовых переходов выводы. Такие системы велики, и их трудно исследовать традиционными вычислительными методами.
По мнению авторов, их работа представляет собой важный шаг в понимании квантовой динамики, открывает захватывающие перспективы для будущего квантовых вычислений и их потенциала в изучении самых сложных вопросов фундаментальной физики Вселенной.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии