)
Квантовата симулация показва как реалността може да се срине като пясъчна кула
Физици организираха нова огромна симулация, която предлага нов взор върху тайнствен развой, който един ден може да дефинира окончателната орис на Вселената.
Преди към 50 години физици теоретици предложиха, че нашата Вселена може да е заседнала във „ подправен вакуум “ - положение, което наподобява устойчиво, само че в действителност може да е краткотрайно. Според тази концепция Вселената може когато и да е да премине в по-стабилно положение на „ същински вакуум “. Ако това се случи, самата конструкция на действителността може да се промени неотложно и трагично, променяйки фундаменталните сили и частици, които построяват всичко. Учените считат, че този тип преход е извънредно малко евентуално да се случи скоро, в случай че въобще се случи, само че би могъл да се случи във времеви мащаби, обхващащи милиони или даже милиарди години.
Сега интернационален екип от три проучвателен института употребява мощна квантова симулация, с цел да изследва по какъв начин може да се развие този подправен разпад на вакуума. Работата им дава ново схващане за квантовото държание, което ръководи както ранната Вселена, по този начин и най-малките градивни детайли на материята. Проектът е управителен от професор Златко Папич от университета в Лийдс и доктор Яка Водеб от Forschungszentrum Jülich в Германия.
Изследването съставлява огромен скок в проучването на квантовата динамичност - по какъв начин системите се развиват съгласно странните правила на квантовата механика. Симулацията на екипа може също по този начин да има практическо значение за развиването на квантовите калкулации, които един ден могат да оказват помощ на учените да решат най-трудните загадки за природата на самата действителност, написа hicomm.bg
Изследването, извършено от Университета в Лийдс, Forschungszentrum Jülich и Института за просвета и технологии в Австрия (ISTA), има за цел да разбере основната мистерия на подправения разпад на вакуума - главния механизъм, който стои зад него. Те използваха 5564-кубитов квантов отгряващ уред - тип квантова машина, създадена от D-Wave Quantum Inc. за решение на комплицирани оптимизационни задания, които включват намиране на най-хубавото решение от набор от вероятни решения, като се употребяват неповторимите свойства на квантовомеханичните системи.
Съавторът доктор Жан-Ив Дезол, постдокторант в ISTA, споделя: „ Този феномен е съпоставим с влакче в увеселителен парк, което има няколко „ долини “ по траекторията си, само че единствено едно „ същинско “ най-ниско положение, на равнището на земята. Ако казусът в действителност е подобен, квантовата механика би разрешила на Вселената в последна сметка да се тунелира към най-ниското енергийно положение, или „ същинския “ вакуум, и този развой би довел до прелом в международен мащаб. “
Квантовото отгряване разреши на учените да следят комплицирания „ танц “ на мехурчетата, който включва метода, по който те се образуват, порастват и взаимодействат в действително време. Тези наблюдения разкриха, че динамичността не е изолирано събитие - тя включва комплицирани взаимоотношения, в това число по какъв начин по-малките мехурчета могат да въздействат на по-големите. Екипът споделя, че техните открития дават нов взор върху това по какъв начин такива преходи биха могли да се случат малко след Големия гърмеж.
Вместо да се пробва да разгадае тези комплицирани проблеми, екипът си слага за цел да отговори на по-прости, които могат да бъдат изследвани благодарение на новодостъпни устройства и хардуер. Смята се, че това е един от първите случаи, в които учените са съумели непосредствено да симулират и следят динамичността на подправения разпад на вакуума в подобен огромен мащаб.
Експериментът включва слагането на 5564 кюбита - обикновените градивни детайли на квантовите калкулации - в характерни конфигурации, които съставляват подправения вакуум. Чрез деликатно управление на системата откривателите могат да провокират прехода от подправен към същински вакуум, отразявайки образуването на мехурчета, както е разказано в теорията за разпадането на подправения вакуум. В проучването е употребен едноизмерен модел, само че се счита, че ще бъде допустимо основаването на триизмерни версии на същата система за отгряване.
