量子机器可以预测宇宙的最终命运
量子机器可以预测宇宙的最终命运
从理论上讲，我们的整个现实可能是建立在沙床上，在崩溃的边缘摇摇欲坠。如果是这样的话，一种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是如何结束的有所了解。
研究人员利用一种被称为量子退火的过程，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线索，导致它们解开。
如果这样的事件发生在宇宙的某个地方，赋予物质结构的量子定律将以光速被重写，我们所知道的一切现实都将终结。
这种存在性退出的可能性有多大？
英国利兹大学的理论物理学家Zlatko Papic是一项研究的主要作者，该研究旨在提供一种研究量子涨落的新方法，他说：“我们正在努力开发一种系统，在那里我们可以进行简单的实验来研究这类事情。”
“宇宙中发生的这些过程的时间尺度是巨大的，但使用退火炉可以让我们实时观察它们，所以我们实际上可以看到发生了什么。”
上世纪末，美国理论物理学家西德尼·科尔曼和弗兰克·德·卢西亚严肃地指出，没有理由认为绝对虚无的最低能量状态真的是最低的。换句话说，我们都站在一个虚假的地板上，上面是一个纯粹混乱的深渊。
抹去每一颗恒星，锁住每一个原子，把宇宙擦得干干净净，你留下的仍然是一片虚无，里面充斥着为生存而买卖的粒子。所有的物理学都是从这种交换经济中产生的，事实上，在一个相对稳定的能源交易股票市场中促进了核反应和化学反应。
科尔曼和德卢西亚让我们想象，我们所认为的宇宙经济的最低层次隐藏着一种更深层次的破产。如果在某个地方，某个时间，一个空间泡泡在轮盘赌桌上输掉了它的财富，然后是其他的，会发生什么？
事实上，后果可能是灾难性的。当虚无的新价值使整个宇宙金融体系崩溃时，涟漪效应可能以光速展开。
“我们讨论的是一个宇宙将彻底改变其结构的过程，”Papic说。
“基本常数可能瞬间改变，我们所知道的世界将像纸牌屋一样倒塌。我们真正需要的是对照实验来观察这一过程并确定其时间尺度。”
为了测试宇宙能源经济的假设黑市而进行的控制实验并不是最容易设计的，但Papic和他的团队可能已经找到了一种方法，至少可以用量子退火来模拟经济崩溃的口袋。
这个概念依赖于利用量子力学中的波动模糊性在一系列可能状态中找到最优解。他们的系统使用了数千个超导单元在量子计算机中作为单元运行，代表了一个简化的、充满可能性的真空单维地图。
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坍缩大小的模型，该模型实际上是气泡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。
如果形成多个气泡，就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。
这些都不能告诉我们是否存在一个虚假的真空，或者 —— 如果存在的话 —— 我们最喜欢的真人秀是否会在未来的千万亿年内被取消。
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，量子退火方法有一天可以用来测试对像我们自己这样的宇宙诞生的预测。
Papic说：“这项令人兴奋的工作，将尖端的量子模拟与深刻的理论物理相结合，表明我们离解决宇宙中一些最大的谜团有多近。”
这项研究发表在《自然物理学》杂志上。