Сегодня 06 августа 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 🔥
Wildberries скоро откроет широкий доступ к собственному мессенджеру 28 мин.
Долицензировались: с Microsoft требуют почти £6 млрд за завышении цен на ПО 33 мин.
DeepSeek планирует существенно поднять цены на свои услуги в сфере ИИ 49 мин.
Разработка китайского ролевого боевика Phantom Blade Zero завершена — на подходе предзаказы и новый 11-минутный трейлер 54 мин.
Meta выпустила собственного ИИ-агента Muse Code для программирования на macOS и Linux 4 ч.
Reddit доверила нейросети оценивать сообщения на предмет нарушения правил 4 ч.
«Абсолютный позор для франшизы»: мобильная The Division Resurgence стартовала в Steam с «в основном отрицательными» отзывами 11 ч.
Time начал показывать ИИ отдельную версию сайта — без оформления, зато с рекламой 12 ч.
Авторитетный инсайдер раскрыл, когда Diablo IV выйдет и сколько будет стоить на Nintendo Switch 2 13 ч.
Moonlighter 2: The Endless Vault скоро вырвется из бесконечного хранилища раннего доступа Steam — дата выхода 1.0 и раздача первой игры 16 ч.
Квартальная выручка Sandisk выросла почти в пять раз до $8,97 млрд 2 ч.
Huawei представила ноутбук со складным экраном MateBook Fold Ultimate Design 2026 с новым процессором и ИИ-функциями 4 ч.
На фоне дефицита DRAM Apple обратилась к CXMT, но не договорилась по цене 5 ч.
Western Digital удвоила операционную прибыль и увеличила выручку на 44 % в условиях бума ИИ 5 ч.
Новая статья: ИИтоги июля 2026 г.: а цемента-то хватит? 10 ч.
Huawei выпустила смартфон Nova 16 SE с очень ярким OLED-экраном, батареей на 8500 мА·ч и поддержкой спутниковых сообщений 11 ч.
Huawei представила лёгкий 14-дюймовый ноутбук MateBook Pro с чипом Kirin X90 Plus и HarmonyOS по цене от $1478 11 ч.
Моддер создал для Steam Machine переднюю панель, которая заряжает геймпад Steam Controller 11 ч.
Huawei представила телевизор Vision Smart Screen 6 SE RGB с флагманской подсветкой RGB MiniLED 12 ч.
GlobalFoundries тоже откусила кусок ИИ-пирога и превзошла прогнозы Уолл-стрит во втором квартале 15 ч.