Ученые расширяют границы нашего понимания Вселенной благодаря новым открытиям в области квантовой физики и космологии. В Испании исследователи использовали квантовые компьютеры IBM для моделирования создания частиц в расширяющейся Вселенной, а другая команда проанализировала гравитационные волны от слияния черных дыр, что потенциально может выявить скрытые асимметрии в космосе.
Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports под руководством Марко Диаса Македы из Автономного университета Мадрида, демонстрирует цифровое квантовое моделирование квантовой теории поля для искривленного пространства-времени (QFTCS). В QFTCS материя и силовые поля рассматриваются квантово-механически, а пространство-время остается классическим фоном, описываемым общей теорией относительности. Такой подход позволяет физикам изучать квантовые эффекты в искривленном пространстве-времени, не нуждаясь в полной теории квантовой гравитации.
Исследователи успешно смоделировали создание частиц в расширяющемся пространстве-времени, причем результаты совпали с теоретическими предсказаниями. Они использовали квантовую схему, разработанную для моделирования процесса с помощью 127-кубитного процессора Eagle компании IBM, начав со Вселенной в состоянии вакуума и реализовав схему для создания частиц. Исследователи закодировали состояния квантовых полей в реальных физических кубитах, каждый из которых соответствует четырем уровням возбуждения системы.
Это открытие может иметь далеко идущие последствия для космологии и объединения общей теории относительности и квантовой физики.