Des scientifiques ont utilisé un ordinateur quantique de 5564 qubits pour simuler un événement cosmique et cataclysmique potentiel: la désintégration du vide. Cette expérience ouvre des perspectives inédites sur la compréhension de l'Univers et ses lois fondamentales.
L'étude, menée par une équipe internationale, explore l'hypothèse selon laquelle notre Univers actuel pourrait être dans un état appelé "faux vide", avec un potentiel d'effondrement en "vrai vide". Les chercheurs ont simulé ce phénomène à l'aide d'un simulateur quantique, offrant un aperçu unique de ces processus.
Qu'est-ce que la désintégration du faux vide ?
La désintégration du faux vide est un concept théorique en physique quantique qui suggère que l'Univers dans lequel nous vivons pourrait être métastable, appelé faux vide. Cet état, bien qu'apparemment stable, pourrait transitionner vers un état plus stable, ou vrai vide, modifiant ainsi les lois physiques, des constantes fondamentales aux particules élémentaires.
Ce processus impliquerait la formation ponctuelle de bulles de vrai vide qui s'étendraient à la vitesse de la lumière à tout l'Univers, altérant sa structure. Bien que ce scénario soit considéré comme extrêmement improbable à court terme, il offre un cadre pour comprendre les transitions de phase quantiques.
Les résultats, publiés dans
Nature Physics, révèlent comment des bulles de vrai vide peuvent se former et interagir dans un faux vide. Ces observations sont cruciales pour comprendre les transitions de phase quantiques, similaires à celles qui ont pu se produire peu après le Big Bang.
L'équipe, dirigée par le professeur Zlatko Papic, a mis en évidence l'interaction avec les bulles de vrai vide. Ces interactions pourraient expliquer comment des transitions cosmiques majeures ont pu se produire dans l'Univers primordial. Les chercheurs soulignent également l'importance de ces travaux pour le développement des technologies quantiques.
Cette recherche marque une étape significative dans l'utilisation des ordinateurs quantiques pour explorer des phénomènes physiques fondamentaux. Les scientifiques espèrent que ces outils permettront de résoudre d'autres énigmes de l'Univers, comme la nature de la matière noire ou l'origine de l'énergie sombre. Les implications de ces découvertes s'étendent bien au-delà de la cosmologie.
Les chercheurs envisagent maintenant d'étendre leurs simulations à des modèles tridimensionnels, ce qui pourrait offrir une compréhension encore plus profonde des mécanismes à l'œuvre dans l'Univers. Ces avancées pourraient également avoir des retombées pratiques, notamment dans le domaine de l'informatique quantique et des matériaux supraconducteurs.