پیش‌بینی سرنوشت جهان با یک کامپیوتر کوانتومی

به گزارش خبرگزاری آنا، گروهی از فیزیک‌دانان اروپایی با استفاده از یک روش محاسباتی جدید به نام تبرید کوانتومی (Quantum Annealing) در حال بررسی احتمال فروپاشی کیهانی هستند. این فناوری به آنها اجازه داده تا یک مدل مفهومی برای مطالعه فروپاشی واقعیت طراحی کنند؛ پدیده‌ای که می‌تواند قوانین فیزیک را از اساس تغییر دهد. اگر این رویداد در نقطه‌ای از جهان آغاز شود، پیامد‌های آن می‌توانند با سرعت نور گسترش یابند و ساختار ماده را از بین ببرند.

در دهه ۱۹۸۰، سیدنی کولمن (Sidney Coleman) و فرانک دی لوچیا (Frank De Luccia)، دو فیزیک‌دان نظری آمریکایی این فرضیه را مطرح کردند که خلأ موجود در جهان ممکن است ناپایدار باشد. این بدان معناست که ممکن است وضعیتی با انرژی کمتر در کیهان وجود داشته باشد که هنوز کشف نشده است. اگر چنین وضعیتی به وجود بیاید، حبابی از فروپاشی خلأ می‌تواند شکل بگیرد و جهان را به سمت یک حالت جدید و ناشناخته سوق دهد.
زلاتکو پاپیچ (Zlatko Papic) فیزیک‌دان نظری از دانشگاه لیدز در این رابطه توضیح می‌دهد: «ما در حال بررسی فرآیند‌هایی هستیم که می‌توانند کل ساختار کیهان را تغییر دهند. ثابت‌های بنیادی طبیعت ممکن است ناگهان تغییر کنند و جهانی که می‌شناسیم، مانند یک خانه پوشالی فرو بریزد.»

شبیه‌سازی چنین رویداد کیهانی در دنیای واقعی امکان‌پذیر نیست، اما تیم پژوهشی پاپیچ با استفاده از هزاران واحد ابررسانا در یک کامپیوتر کوانتومی توانسته‌اند مدل ساده‌ای از فضای خالی را که سرشار از نوسانات کوانتومی است، ایجاد کنند. نتایج این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که اندازه یک حباب فروپاشی به رقابت میان انرژی درونی آن و انرژی سطحی آن بستگی دارد. اگر چندین حباب شکل بگیرند، تعاملات آنها بر میزان گسترش یا کوچک شدن‌شان تأثیر می‌گذارد.

پژوهش‌های مربوط به پایداری کیهان و نظریه فروپاشی خلأ از دهه‌ها پیش مورد توجه دانشمندان بوده است. استیون هاوکینگ نیز در بررسی‌هایی درباره تبخیر سیاه‌چاله‌ها احتمال تغییرات ناگهانی در انرژی خلأ را مطرح کرده بود. اگرچه هنوز شواهدی از وقوع فروپاشی خلأ مشاهده نشده، اما محققان امیدوارند که با توسعه کامپیوتر‌های کوانتومی قدرتمندتر، بتوانند این پدیده را بهتر شبیه‌سازی و تحلیل کنند.