Cientistas utilizaram um computador quântico de 5564 qubits para simular um evento cósmico e potencialmente catastrófico: 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 o nosso Universo atual poderia estar num estado chamado "falso vácuo", com potencial para colapsar num "verdadeiro vácuo". Os investigadores simularam este fenômeno usando um simulador quântico, oferecendo uma visão única desses processos.
O que é a desintegração do falso vácuo?
A desintegração do falso vácuo é um conceito teórico em física quântica que sugere que o Universo em que vivemos poderia ser metaestável, chamado falso vácuo. Este estado, embora aparentemente estável, poderia transicionar para um estado mais estável, ou verdadeiro vácuo, alterando assim as leis físicas, desde constantes fundamentais até partículas elementares.
Este processo envolveria a formação pontual de bolhas de verdadeiro vácuo que se expandiriam à velocidade da luz por todo o Universo, alterando sua estrutura. Embora este cenário seja considerado extremamente improvável a curto prazo, ele oferece um quadro para entender as transições de fase quânticas.
Os resultados, publicados na
Nature Physics, revelam como bolhas de verdadeiro vácuo podem se formar e interagir num falso vácuo. Estas observações são cruciais para compreender as transições de fase quânticas, semelhantes às que podem ter ocorrido pouco após o Big Bang.
A equipe, liderada pelo professor Zlatko Papic, demonstrou a interação com as bolhas de verdadeiro vácuo. Estas interações poderiam explicar como grandes transições cósmicas podem ter ocorrido no Universo primordial. Os investigadores também destacam a importância destes trabalhos 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 estas ferramentas possam resolver outros enigmas do Universo, como a natureza da matéria escura ou a origem da energia escura. As implicações destas descobertas vão muito além da cosmologia.
Os investigadores planeiam agora estender as suas simulações a modelos tridimensionais, o que poderia oferecer uma compreensão ainda mais profunda dos mecanismos em ação no Universo. Estes avanços também poderão ter aplicações práticas, especialmente no campo da computação quântica e dos materiais supercondutores.