I computer quantistici stanno aprendo nuove prospettive nella ricerca scientifica, affrontando problemi che i tradizionali supercomputer non possono risolvere. Anche se questa tecnologia è ancora in fase di sviluppo, sta già dimostrando il suo potenziale, come nel caso di un recente studio sulla possibile fine dell’universo condotto da un gruppo di ricerca dell’Università di Leeds.
Un esperimento rivoluzionario nel mondo quantistico
Uno degli ostacoli principali nell’uso dei dispositivi quantistici è trovare problemi adatti a essere studiati con questa tecnologia, dato che le loro capacità non sono ancora del tutto ottimizzate. Tuttavia, il team guidato dal professor Zlatko Papic ha individuato un’applicazione affascinante: simulare il decadimento del falso vuoto, un fenomeno che potrebbe decretare la fine del cosmo.
Utilizzando un quantum annealer da 5.564 qubit, i ricercatori hanno riprodotto un modello unidimensionale di questo evento catastrofico. L’idea alla base dello studio riguarda lo stato quantistico dell’universo: se il campo di Higgs non fosse in una condizione di vero vuoto ma solo metastabile, potrebbe collassare improvvisamente, generando una bolla di energia in espansione capace di cancellare ogni cosa, compreso lo spazio-tempo come lo conosciamo.
Il meccanismo dietro la distruzione del cosmo
Papic ha spiegato che l’obiettivo della ricerca era comprendere il processo di decadimento del falso vuoto come se fosse un video osservabile da vicino. Il fenomeno è stato paragonato a quello dell’acqua superraffreddata: pur rimanendo liquida sotto il punto di congelamento, può cristallizzarsi all’istante se disturbata. Un concetto simile si applica al vuoto quantistico, ma con un livello di complessità molto più elevato.
I risultati della simulazione hanno rivelato un comportamento inaspettato. Le bolle quantistiche formate durante il decadimento non sono uniformi e interagiscono tra loro in modi imprevedibili. La loro evoluzione e collisione seguono schemi estremamente complessi, mai osservati prima nei modelli teorici.
Il futuro della ricerca: simulazioni in 2D e 3D
Ora il team sta lavorando per espandere lo studio a due dimensioni e, in futuro, spera di poter realizzare una simulazione tridimensionale. Tuttavia, il passaggio immediato a un sistema più complesso richiede maggiore fiducia nella tecnologia quantistica, dato che i modelli teorici attuali non possono ancora convalidare completamente questi esperimenti.
Papic si è mostrato entusiasta delle prospettive offerte dai computer quantistici, sottolineando come questa tecnologia potrebbe finalmente dare risposte a domande aperte da decenni nella fisica fondamentale. Se fino a oggi il decadimento del falso vuoto è rimasto un concetto teorico difficile da studiare, con l’avanzamento della tecnologia quantistica potrebbe presto diventare un fenomeno simulabile con un’accuratezza mai vista prima.
