Simulação quântica revela o colapso físico do nosso Universo

Cientistas usaram um computador quântico de 5564 qubits para simular um possível evento cósmico e cataclísmico: a desintegração do vácuo. Este experimento abre novas perspectivas para a compreensão do Universo e suas leis fundamentais. 

O estudo, conduzido por uma equipe internacional, explora a hipótese de que nosso universo atual pode estar em um estado chamado de "falso vácuo", com potencial de entrar em colapso em um "verdadeiro vácuo". Os pesquisadores simularam esse fenômeno usando um simulador quântico, fornecendo uma visão única desses processos.

O que é falsa desintegração a vácuo?

O decaimento do falso vácuo é um conceito teórico da física quântica que sugere que o universo em que vivemos pode ser metaestável, chamado de falso vácuo. Esse estado, embora aparentemente estável, poderia transitar para um estado mais estável, ou vácuo verdadeiro, mudando assim as leis físicas, de constantes fundamentais para partículas elementares.

Esse processo envolveria a formação pontual de bolhas de vácuo verdadeiro que se expandiriam à velocidade da luz por todo o Universo, alterando sua estrutura. Embora esse cenário seja considerado extremamente improvável no curto prazo, ele fornece uma estrutura para entender as transições de fase quânticas.

Os resultados, publicados na Nature Physics , revelam como bolhas de vácuo verdadeiro podem se formar e interagir em um vácuo falso. Essas observações são cruciais para entender as transições de fase quânticas, semelhantes às que podem ter ocorrido logo após o Big Bang .

A equipe, liderada pelo professor Zlatko Papic, demonstrou a interação com bolhas de vácuo verdadeiras. Essas interações podem explicar como grandes transições cósmicas podem ter ocorrido no Universo primitivo. Os pesquisadores também destacam a importância deste trabalho para o desenvolvimento de tecnologias quânticas.

Esta pesquisa marca um passo significativo no uso de computadores quânticos para explorar fenômenos físicos fundamentais. Os cientistas esperam que essas ferramentas ajudem a resolver outros mistérios do Universo, como a natureza da matéria escura ou a origem da energia escura . As implicações dessas descobertas vão muito além da cosmologia .

Os pesquisadores agora planejam estender suas simulações para modelos tridimensionais, o que pode proporcionar uma compreensão ainda mais profunda dos mecanismos que atuam no Universo. Esses avanços também podem ter implicações práticas, particularmente nas áreas de computação quântica e materiais supercondutores.

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