量子機(jī)器可以預(yù)測宇宙的最終命運(yùn)

從理論上講，我們的整個現(xiàn)實可以建立在沙床上，在崩潰的邊緣搖搖欲墜。如果是這樣，由歐洲物理學(xué)家合作開發(fā)的新設(shè)備可能會讓我們對這一切的結(jié)局有所了解。

使用稱為量子退火，研究人員提供了一種概念驗證方法來研究一種可怕的現(xiàn)實衰變的動力學(xué)，這種衰變會拉扯物理學(xué)的絲線，導(dǎo)致它們解體。

如果這樣的事件發(fā)生在宇宙中的某個地方，那么為物質(zhì)提供結(jié)構(gòu)的量子定律將是以光速重寫，預(yù)示著我們所知道的所有現(xiàn)實的終結(jié)。

這種存在主義的退出有多大可能性？從不可能到在下周二的牙科預(yù)約周圍打上問號。

“我們正在努力開發(fā)可以進(jìn)行簡單實驗來研究這類東西的系統(tǒng)，”說Zlatko Papic 是英國利茲大學(xué)的理論物理學(xué)家，也是一項旨在提供一種研究量子漲落的新方法的研究的主要作者。

“宇宙中發(fā)生的這些過程的時間尺度很長，但使用退火器可以讓我們實時觀察它們，因此我們可以真正看到正在發(fā)生的事情。”

上世紀(jì)末美國理論物理學(xué)家西德尼·科爾曼（Sidney Coleman）和弗蘭克·德·盧西亞（Frank De Luccia）嚴(yán)肅地指出，存在沒有理由思考絕對虛無的最低能量狀態(tài)確實是最低的。換句話說，我們都站在純粹混亂的深淵之上的虛假地板上。

眨眼掉每一顆星星，鎖住每一個原子，把宇宙擦干凈，你仍然會留下一個沸騰的虛無粒子以買賣自己的方式生存。所有的物理學(xué)都由此產(chǎn)生交換經(jīng)濟(jì)，事實上，在一個相對穩(wěn)定的能源易貨股票市場中促進(jìn)了核反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)。

科爾曼和德盧西亞邀請我們想象一下，我們認(rèn)為宇宙經(jīng)濟(jì)的最低層次隱藏著更深層次的破產(chǎn)。如果在某個地方、某個時間，一個太空泡泡在輪盤賭桌上失去了財富，然后又失去了一些，會發(fā)生什么？

事實上，后果可能是災(zāi)難性的。漣漪效應(yīng)可能會以光速展開，因為虛無的新價值導(dǎo)致整個宇宙金融系統(tǒng)崩潰。

“我們談?wù)摰氖怯钪鎸⑼耆淖兤浣Y(jié)構(gòu)的過程，”說帕皮克。

“基本常數(shù)可能會瞬間改變，我們所知道的世界會像紙牌屋一樣倒塌。我們真正需要的是對照實驗來觀察這個過程并確定其時間尺度。

測試宇宙能源經(jīng)濟(jì)的假設(shè)黑市的對照實驗并不是最容易設(shè)計的東西，但 Papic 和他的團(tuán)隊可能已經(jīng)找到了一種至少使用量子退火來模擬經(jīng)濟(jì)崩潰的方法。

這個概念依賴于使用量子力學(xué)中的波動模糊性在一系列可能的狀態(tài)中找到最佳解決方案。他們的系統(tǒng)使用數(shù)千個超導(dǎo)單元作為量子計算機(jī)中的單元運(yùn)行，代表了一張簡化的空隙單維地圖，充滿了可能性。

在這項研究中，該團(tuán)隊對假真空衰減的模擬支持了預(yù)測氣泡崩潰大小的模型，這些模型實際上是其內(nèi)部突然下降所獲得的能量與氣泡表面能量損失之間競爭的結(jié)果。

在形成多個氣泡的情況下，會出現(xiàn)復(fù)雜的相互作用，其中較小的氣泡會影響較大氣泡的膨脹。

這些實際上都沒有告訴我們是否存在虛假的真空，或者——如果存在的話——我們是否可以預(yù)期我們最喜歡的真人秀節(jié)目會在未來幾千萬億年內(nèi)被取消。

但每一次實驗都讓我們在理解這些復(fù)雜的想法方面向前邁進(jìn)了一步，量子退火方法有朝一日可以用來測試對像我們這樣的宇宙誕生的預(yù)測。

“這項令人興奮的工作將尖端量子模擬與深層理論物理學(xué)相結(jié)合，表明我們離解決宇宙中一些最大的謎團(tuán)還有多么近。”說帕皮克。

這項研究發(fā)表在自然物理學(xué).

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