فقاعات كمومية سريعة تحاكي الكون المبكر سريع
بعد الانفجار العظيم، ربما كان الكون عالقًا في فراغ كاذب — حالة مؤقتة مثل فقاعة صابون على وشك الانفجار. يمكن لفقاعة نادرة من الفراغ الحقيقي أن تنفجر، ممتدة الفضاء في طرفة عين. هذا الانفجار، الذي اقترحه [scientist:Alan Guth]، دفع بـ تضخم كوني — تمدد هائل لنسيج الفضاء نفسه.
أعاد الفيزيائيون خلق هذا على رقاقة تحتوي على أكثر من 4000 كيوبت — مغناطيسات صغيرة تنقلب بين الحالات. ضبطوا جميعها على الوضع 'أعلى'، لخلق فراغ كاذب، ثم قلبوا واحدة لبدء فقاعة فراغ حقيقي. بضبط المجال المغناطيسي، جعلوا حدود الفقاعة تنزلق دون مقاومة، متوسعة كما لو أن الاحتكاك غير موجود. أصبحت الحافة ضبابية، متبعة الشكل العالمي لانتشار الحبر أو جبهة حريق هائل.
المفاجأة: فقاعة واحدة تسابقت بسرعة كبيرة جدًا، لدرجة أن أخرى لم تتمكن من التشكل. هذا التسابق يقلب النص المعتاد حول النظام من الفوضى، مرتبطًا بارتفاع الإنتروبيا. تقدم مثل هذه المحاكاة لمحات عن الكون المبكر وتساعد في تصميم مواد مثل الموصلات الفائقة الغريبة.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2606.25889
From cosmology to quantum matter, metastable states often decay through the nucleation and growth of competing domains, with false vacuum decay providing the paradigmatic example of this process. Here we demonstrate a distinct regime in which domain growth outpaces nucleation by orders of magnitude and is controlled by local resonance conditions. Using a programmable quantum annealer with more than 4000 qubits, we realize a two-dimensional quantum Ising model whose metastable spin-polarized state encodes a false vacuum. At a specific value of the longitudinal field, single-spin flips at the boundary of a seeded bubble become resonant, enabling kinetically constrained expansion. Combining experiment with tensor-network simulations and stochastic circuit modeling, we observe nearly ballistic growth of true-vacuum domains with sub-ballistic interface broadening, consistent with Kardar--Parisi--Zhang universality. Our results establish a growth-dominated regime of false vacuum decay and show how large-scale quantum simulation can access nonequilibrium metastable dynamics relevant to quantum field theory, cosmology, and strongly correlated matter.
استكشف الفيزيائي [scientist:Stephen Hawking] ذات مرة كيف يمكن لاضمحلال الفراغ الكاذب أن يولد كونًا جديدًا كاملًا داخل ثقب أسود.
يتصور الخيال العلمي فقاعة شاردة من الفراغ الحقيقي كمفتاح إيقاف الواقع، تمحو كل شيء فورًا — فكرة مرعبة من رواية 'مشكلة الأجسام الثلاثة'.