Η προσομοίωση του τέλους του σύμπαντος με χρήση κβαντικού υπολογιστή ήταν πάντα μια πρόκληση. Τώρα αποτελεί μια πρωτοποριακή εξέλιξη που ανοίγει νέους ορίζοντες στην κατανόηση της κοσμολογίας και των κβαντικών συστημάτων. Σε αυτή την προσπάθεια, ένα διεθνές ερευνητικό εργαστήριο, με επικεφαλής τον Zlatko Papic από το Πανεπιστήμιο του Leeds και τον Jaka Vodeb από το Κέντρο Υπερυπολογισμού Jülich, χρησιμοποίησε έναν «κβαντικό ψυκτήρα» με 5.564 qubits για να προσομοιώσει τη μετάβαση από το «ψευδές κενό» στο «αληθινό κενό», φαινόμενο που θεωρητικά οδηγεί στο αναπόφευκτο τέλος του σύμπαντος όπως το ξέρουμε.
Σύμφωνα με θεωρίες της κβαντικής πεδίου, το ψευδές κενό είναι μια φαινομενικά σταθερή κατάσταση, αλλά στην πραγματικότητα βρίσκεται στην άκρη μιας μετάβασης προς ένα πιο σταθερό και τελικά καταστροφικό αληθινό κενό. Μπορούμε να το συγκρίνουμε με μια σφαίρα που ισορροπεί στην κορυφή μιας απότομης πλαγιάς: μια μικρή μεταβολή μπορεί να προκαλέσει την καθοδική της κίνηση. Οταν αυτή η μετάβαση ενεργοποιηθεί, το σύμπαν όπως το ξέρουμε θα καταρρεύσει – αστέρες, πλανήτες και γαλαξίες θα διαλυθούν, αφήνοντας πίσω έναν απόλυτα σκοτεινό και ερημωμένο χώρο. Η ερευνητική προσέγγιση παρουσιάστηκε από το περιοδικό Nature Physics και βασίστηκε στη χρήση του κβαντικού ψυκτήρα, ο οποίος αξιοποιεί τις ιδιότητες των qubits για την επίλυση εξαιρετικά πολύπλοκων προβλημάτων βελτιστοποίησης. Μέσα από αυτή τη διαδικασία, οι επιστήμονες κατάφεραν να προσομοιώσουν τη δημιουργία και την αλληλεπίδραση «φυσαλίδων» που αντιπροσωπεύουν τη μετάβαση από το ψευδές στο αληθινό κενό. Οι φυσαλίδες αυτές σχηματίζονται, αλληλοεπιδρούν και εξαπλώνονται με μια περίπλοκη «χορευτική» δυναμική, όπου οι μικρότερες επηρεάζουν τη συμπεριφορά των μεγαλύτερων. Αυτή η προσομοίωση δεν απεικονίζει μόνο ένα θεωρητικό φαινόμενο, αλλά δίνει και πρακτικές ενδείξεις για το πώς οι κβαντικές μεταβάσεις μπορεί να συμβαίνουν στο σύμπαν.
Τα ευρήματα της έρευνας έχουν σημαντικές επιπτώσεις. Καταρχήν, διευρύνουν τις γνώσεις μας για τη δυναμική του ψευδούς κενού και τη δυνατότητα της κβαντικής πεδίου να προκαλέσει δραστικές μεταβολές στο σύμπαν. Επιπλέον, η χρήση του κβαντικού ψυκτήρα δείχνει πόσο οι σύγχρονες κβαντικές τεχνολογίες μπορούν να προσομοιώσουν φαινόμενα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατο να παρατηρηθούν. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βελτιώσεις στην αντιμετώπιση σφαλμάτων και την εκτέλεση σύνθετων υπολογισμών, καθιστώντας τους κβαντικούς υπολογιστές πιο αξιόπιστους.
Παρά το γεγονός ότι η πραγματική μετάβαση από το ψευδές στο αληθινό κενό ενδέχεται να λάβει χώρα σε κλίμακα εκατομμυρίων ή δισεκατομμυρίων ετών, η παρατήρηση και η προσομοίωσή της σε εργαστηριακό περιβάλλον αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση των βαθύτερων μηχανισμών που διέπουν το σύμπαν. Τα ευρήματα αυτά δεν αφορούν μόνο την κοσμολογία, αλλά ανοίγουν τον δρόμο για νέες τεχνολογικές εφαρμογές, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν ευρέως τον τομέα των υπολογιστών, της μηχανικής μάθησης και της προσομοίωσης φυσικών συστημάτων.
