Сегодня 17 февраля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые запустили модель Вселенной на уровне теории квантового поля — вышло примитивно, но похоже

При изучении мироздания современная наука дошла до квантовой теории поля. Все известные учёным элементарные частицы — это проявления квантовых полей, присущих каждой из них. При этом между этими проявлениями в виде частиц и античастиц происходят взаимодействия посредством множества сил, которые также представляют собой поля (электромагнитные, ядерные, гравитационные и другие). Смоделировать всё это — почти неподъёмная задача. Но учёные поняли, как её решать.

 Источник изображения: Harald Ritsch

Художественное представление «танца» элементарных частиц в двух измрениях. Источник изображения: Harald Ritsch

Двоичное представление данных, лежащее в основе алгоритмов классических и квантовых компьютеров, не позволяет создать модель Вселенной в полном объёме на её фундаментальном уровне. Слишком много факторов приходится учитывать, и вычисления быстро превышают любые аппаратные возможности. С квантовыми компьютерами задача может оказаться чуть проще, ведь они, по сути, симулируют квантовые явления и способны упростить моделирование квантовой теории поля по сравнению с классическими суперкомпьютерами. Однако даже им не хватает разрядности.

Решение заключается в том, что кубиты тоже могут быть многоуровневыми. Каждый кубит может быть представлен кутритом (в трёх состояниях), куквартом (в четырёх), куквинтом (в пяти) и так далее. В общем случае такие кубиты называются кудитами (qudit). В России, например, квантовые системы на кудитах разрабатываются почти с самого начала работы над квантовыми вычислительными платформами. Кудиты позволяют кодировать гораздо более сложное и многогранное поведение квантовых полей и их взаимодействий, чем обычные двоичные кубиты. Именно этим решили воспользоваться учёные из Австрии и Канады. В своей работе они использовали куквинты — кубиты с пятью отдельными состояниями.

Ещё в 2016 году в Университете Инсбрука было продемонстрировано моделирование пар частица-античастица. «В этой демонстрации мы упростили задачу, ограничив движение частиц одной прямой. Снятие этого ограничения — важный шаг на пути к использованию квантовых компьютеров для понимания фундаментальных взаимодействий частиц», — поясняют учёные. В новой работе была представлена первая квантовая симуляция в двух пространственных измерениях. Физически квантовая система для работы с кудитами была создана в Инсбруке, а алгоритм для моделирования разработали в Канаде.

«Помимо поведения частиц, теперь мы также видим магнитные поля между ними, которые могут существовать только в том случае, если частицы не ограничены в движении одной осью. Это приближает нас на важный шаг к изучению природы», — говорят исследователи. Однако это только первый шаг, ведь впереди — третье пространственное измерение и целый спектр других взаимодействий между частицами, помимо электромагнитного. Всё это также предстоит учесть в модели, чтобы точно воспроизвести нашу Вселенную на уровне квантовых полей.

Новая работа по квантовой электродинамике — это лишь начало. С добавлением всего нескольких дополнительных кубитов (кудитов) можно будет распространить текущие результаты не только на трёхмерные модели, но и на сильное ядерное взаимодействие, которое удерживает атомы вместе и содержит в себе многие из оставшихся загадок физики. «Мы воодушевлены потенциалом квантовых компьютеров в изучении этих увлекательных вопросов», — резюмируют учёные.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Всё тайное становится явным: инсайдер раскрыл, когда выйдут первые обзоры Resident Evil Requiem 31 мин.
В Android появится автоматическое резервное копирование файлов на «Google Диск» 39 мин.
Новая игра авторов «Русы против ящеров» отправит в мир, где люди обленились из-за ИИ, а на работу пошли коты — трейлер и детали «МурЗавода» 2 ч.
Alibaba представила открытую LLM Qwen 3.5 с поддержкой ИИ-агентов и 201 языка — местами она быстрее Gemini 3 Pro 2 ч.
Культовая российская тактика «Операция Silent Storm» спустя 23 года после релиза начала новую жизнь — Nival открыла исходный код игры 3 ч.
Пентагон пригрозил «болезненно» наказать Anthropic за запрет применять Claude для слежки и автономного оружия 3 ч.
Московский суд взыскал с Google Ireland 160 млрд рублей по делу о банкротстве ООО «Гугл» 3 ч.
Apple бросила вызов YouTube и Spotify, кардинально обновив «Подкасты» 4 ч.
Амбициозный корейский боевик Crimson Desert от создателей Black Desert — это «премиальный опыт», а не рассадник микротранзакций 18 ч.
Тысячи пользователей пожаловались на сбои в работе соцсети X 20 ч.
Индийские NeevCloud и Agnikul Cosmos тоже готовы развернуть в космомсе сотни дата-центров 3 мин.
Учёные научились «консервировать» солнечное тепло на зиму — на открытие навела химия ДНК 7 мин.
Первый европейский суверенный RISC-V-процессор Cinco Ranch изготовлен по техпроцессу Intel 3 28 мин.
«Яндекс» захватил 69 % поискового рынка России — выручка пробила 1,4 трлн рублей, а прибыль взлетела на 80 % за квартал 2 ч.
Из-за дорогих частот 5G в России не окупится даже за 10 лет — операторам могут отдать спектр даром, но с обременениями 2 ч.
Steam Deck теперь будет «периодически» отсутствовать в продаже — и Valve объяснила, почему 3 ч.
BCS: только каждый пятый дата-центр в Европе готов к ИИ, а строить новые оказалось непросто 3 ч.
Прогноз — мультиоблачно: Policliud развернёт тысячу суверенных микро-ЦОД за пять лет 3 ч.
SK hynix предлагает гибридную память HBM/HBF для ускорения ИИ-инференса 4 ч.
Galaxy S26 получит защиту от «любопытных Варвар» — новый OLED скроет содержимое от посторонних 5 ч.