במלכודת יונים כמה אטומים יצרו לפתע חלקיקים חדשים — כאילו הריק עצמו החל להוליד חומר. מדענים מאוניברסיטת דיוק ומהמכון הקוונטי המשותף באוניברסיטת מרילנד גרמו למערכת קוונטית לחקות תהליך המתרחש במעמקי מאיצי החלקיקים וברגעים הראשונים לאחר המפץ הגדול.
הצוות בראשות כריסטופר מונרו השתמש במלכודת של כמה יונים כדי לדמות את הדינמיקה של קריעת מיתרים. שני חלקיקים יסודיים קשורים נמתחו וצברו אנרגיה עד שהקשר ניתק והופיעו חלקיקים חדשים. הניסוי מתואר במאמר שפורסם ב-23 בספטמבר 2026 בכתב העת Nature Physics.
המחקר נערך בשיתוף עם עמיתים מאוקספורד, מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, מקורנל ומ-KU Leuven. זוהי כבר ההדגמה השלישית והבלתי תלויה של אותה תופעה בפלטפורמות קוונטיות שונות, אך הראשונה — במלכודת יונים, המתאימה במיוחד למידול אינטראקציות חזקות.
תארו לעצמכם שני חוטי גומי מתוחים בין שתי נקודות: ככל שמותחים אותם חזק יותר, כך נאספת יותר אנרגיה באמצע. בשלב מסוים החוטים נקרעים, וכל האנרגיה שנאספה הופכת לחוטים חדשים ולנקודות חדשות. כך בדיוק שחזרה המערכת הקוונטית את לידת החומר מ"אין" — בלי שום מקור חיצוני של חלקיקים.
התוצאות מראות שגם התקנים קוונטיים קטנים כבר מסוגלים לפתור בעיות שאינן נגישות למחשבי-על קלאסיים. הם סוללים את הדרך למידול ישיר של תהליכים שהתרחשו בשברירי השנייה הראשונים לאחר המפץ הגדול ושאותם חוקרים עד היום רק במאיצים ענקיים.
לדברי מונרו, סימולציות כאלה מספקות את הפלטפורמה הטובה ביותר לחקר היווצרות החומר, אם לא נביא בחשבון את המפץ הגדול עצמו. העבודה בוצעה על חומרה קוונטית אמיתית ועברה ביקורת עמיתים בכתב עת מוביל.
מחשבים קוונטיים מתחילים להפוך לכלי של הפיזיקה הבסיסית, ולא רק של טכנולוגיית המחשוב.
