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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Исследователи МФТИ обнаружили, что общепринятая теоретическая модель, которая десятилетиями служила стандартом для описания систем, состоящих из сверхпроводников и магнетиков, работает далеко не всегда, и предложили куда более точную картину.
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