آلة كمومية قد تتنبأ بالمصير النهائي للكون

في خطوة ثورية قد تغير فهمنا لطبيعة الواقع، طور فريق من الفيزيائيين في أوروبا جهازًا يستخدم تقنية تعرف باسم "التلدين الكمومي" (Quantum Annealing) لدراسة ظاهرة كارثية محتملة قد تؤدي إلى انهيار الكون كما نعرفه.

وفقًا للدراسة التي قادها زلاتكو بابيتش، الفيزيائي النظري بجامعة ليدز في المملكة المتحدة، فإن هذه التقنية توفر طريقة جديدة لمحاكاة ما يُعرف بـ "اضمحلال الفراغ الزائف"، وهي عملية نظرية يمكن أن تعيد كتابة القوانين الفيزيائية بمعدل يماثل سرعة الضوء، مما يؤدي إلى زوال تام للواقع.

يعود هذا المفهوم إلى أواخر القرن العشرين عندما طرح العالمان الأمريكيان سيدني كولمان وفرانك دي لوشيا فكرة مثيرة للقلق: ماذا لو لم يكن الفراغ المطلق هو أدنى حالة طاقة في الكون؟ بمعنى آخر، قد يكون واقعنا مجرد طابق زائف قائم على "أرضية" غير مستقرة.

في حال حدوث انهيار في أي نقطة من الكون، يمكن أن تتوسع فقاعة من الطاقة الأدنى بسرعة الضوء، مسببةً تغيرات جذرية في الثوابت الفيزيائية الأساسية، مما يؤدي إلى انهيار كل البنى المادية كما لو كانت بيتًا من ورق.

يقول بابيتش: "نحن نحاول تطوير أنظمة يمكننا من خلالها إجراء تجارب بسيطة لدراسة هذه الظواهر. بالرغم من أن نطاقات الزمن لهذه العمليات في الكون شاسعة، فإن استخدام التلدين الكمومي يسمح لنا بمراقبتها في الزمن الحقيقي، مما يمكننا من رؤية ما يحدث بالفعل."

يتطلب اختبار هذه الفرضيات أدوات فيزيائية متقدمة، حيث استخدم فريق البحث جهازًا يضم آلاف الوحدات فائقة التوصيل تعمل كأجزاء في حاسوب كمومي، لمحاكاة فضاء فارغ يموج بالاحتمالات.

تكشف الدراسة أن حجم أي فقاعة تنهار داخل هذا الفراغ يعتمد على التوازن بين الطاقة المكتسبة من الانخفاض المفاجئ في الداخل والطاقة المفقودة عند السطح الخارجي. وإذا ظهرت فقاعات متعددة، فإنها تتفاعل بطريقة معقدة حيث يمكن للفقاعات الصغيرة التأثير على توسع الفقاعات الأكبر.

على الرغم من أن البحث لا يؤكد وجود الفراغ الزائف، أو يحدد متى قد يحدث انهياره، فإنه يمثل تقدمًا كبيرًا في فهم سلوكيات الظواهر الكمومية التي قد تؤثر على الكون.

يضيف بابيتش:

بالنظر إلى هذا التطور، فإن دمج المحاكاة الكمومية مع الفيزياء النظرية المتقدمة قد يقربنا من الإجابة عن بعض أعمق ألغاز الكون، وربما يساعدنا مستقبلًا على فهم كيفية نشوء كوننا ذاته.