Ученые давно обсуждают возможность катастрофического распада Вселенной, связанного с нестабильностью вакуума. Теперь этот сценарий получил новое научное подтверждение. Исследователи из Техасского университета в Остине впервые применили квантовый компьютер для моделирования данного процесса, что позволило проверить гипотезу о так называемом ложном вакуумном распаде, сообщает Nature Physics.

Как Вселенная может исчезнуть в один миг

Согласно квантовой теории поля, вакуум, который кажется стабильным, может на самом деле находиться в метастабильном состоянии. Если поле Хиггса внезапно изменится, может возникнуть «пузырь» истинного вакуума, который начнет стремительно расширяться. Двигаясь со скоростью света, он будет менять фундаментальные законы физики, что приведет к гибели всего существующего.

Как моделировали этот процесс

  • Ученые использовали 5,564-кубитную квантовую систему для симуляции распада вакуума.
  • Для расчетов применили квантовый отжиг D-Wave, что позволило создать упрощенную модель Вселенной.
  • В ходе эксперимента исследователи наблюдали образование пузырьков истинного вакуума, подтверждающих возможность подобного сценария.

Какие выводы сделали ученые

Исследователи отмечают, что, по расчетам, поле Хиггса останется стабильным еще на протяжении триллионов лет, так что вероятность катастрофы в обозримом будущем крайне мала. Однако сам факт того, что квантовый компьютер смог успешно смоделировать этот процесс, открывает новые возможности в изучении эволюции Вселенной.

Дальнейшее развитие подобных симуляций поможет глубже понять фазовые переходы в ранней Вселенной, а также проверить гипотезы о стабильности вакуума. В перспективе это может привести к новым фундаментальным открытиям в космологии.