量子机器可以预测宇宙的最终命运
从理论上讲,我们的整个现实可以建立在沙床上,在崩溃的边缘摇摇欲坠。如果是这样,由欧洲物理学家合作开发的新设备可能会让我们对这一切的结局有所了解。
使用称为量子退火,研究人员提供了一种概念验证方法来研究一种可怕的现实衰变的动力学,这种衰变会拉扯物理学的丝线,导致它们解体。
如果这样的事件发生在宇宙中的某个地方,那么为物质提供结构的量子定律将是以光速重写,预示着我们所知道的所有现实的终结。
这种存在主义的退出有多大可能性?从不可能到在下周二的牙科预约周围打上问号。
“我们正在努力开发可以进行简单实验来研究这类东西的系统,”说Zlatko Papic 是英国利兹大学的理论物理学家,也是一项旨在提供一种研究量子涨落的新方法的研究的主要作者。
“宇宙中发生的这些过程的时间尺度很长,但使用退火器可以让我们实时观察它们,因此我们可以真正看到正在发生的事情。”
上世纪末美国理论物理学家西德尼·科尔曼(Sidney Coleman)和弗兰克·德·卢西亚(Frank De Luccia)严肃地指出,存在没有理由思考绝对虚无的最低能量状态确实是最低的。换句话说,我们都站在纯粹混乱的深渊之上的虚假地板上。
眨眼掉每一颗星星,锁住每一个原子,把宇宙擦干净,你仍然会留下一个沸腾的虚无粒子以买卖自己的方式生存。所有的物理学都由此产生交换经济,事实上,在一个相对稳定的能源易货股票市场中促进了核反应和化学反应。
科尔曼和德卢西亚邀请我们想象一下,我们认为宇宙经济的最低层次隐藏着更深层次的破产。如果在某个地方、某个时间,一个太空泡泡在轮盘赌桌上失去了财富,然后又失去了一些,会发生什么?
事实上,后果可能是灾难性的。涟漪效应可能会以光速展开,因为虚无的新价值导致整个宇宙金融系统崩溃。
“我们谈论的是宇宙将完全改变其结构的过程,”说帕皮克。
“基本常数可能会瞬间改变,我们所知道的世界会像纸牌屋一样倒塌。我们真正需要的是对照实验来观察这个过程并确定其时间尺度。
测试宇宙能源经济的假设黑市的对照实验并不是最容易设计的东西,但 Papic 和他的团队可能已经找到了一种至少使用量子退火来模拟经济崩溃的方法。
这个概念依赖于使用量子力学中的波动模糊性在一系列可能的状态中找到最佳解决方案。他们的系统使用数千个超导单元作为量子计算机中的单元运行,代表了一张简化的空隙单维地图,充满了可能性。
在这项研究中,该团队对假真空衰减的模拟支持了预测气泡崩溃大小的模型,这些模型实际上是其内部突然下降所获得的能量与气泡表面能量损失之间竞争的结果。
在形成多个气泡的情况下,会出现复杂的相互作用,其中较小的气泡会影响较大气泡的膨胀。
这些实际上都没有告诉我们是否存在虚假的真空,或者——如果存在的话——我们是否可以预期我们最喜欢的真人秀节目会在未来几千万亿年内被取消。
但每一次实验都让我们在理解这些复杂的想法方面向前迈进了一步,量子退火方法有朝一日可以用来测试对像我们这样的宇宙诞生的预测。
“这项令人兴奋的工作将尖端量子模拟与深层理论物理学相结合,表明我们离解决宇宙中一些最大的谜团还有多么近。”说帕皮克。
这项研究发表在自然物理学.