Квантната декохеренција можеби ги „заклучила“ полињата во раниот универзум

Новo истражување сугерира дека квантните интеракции во раниот универзум можеби ги задржале фундаменталните полиња во енергетските состојби што ги зазеле при неговото ширење. Овој механизам би можел да објасни зошто некои полиња не преминале во друга, понискоенергетска состојба.

Физичарите го разгледуваат сценариото во кое универзумот се наоѓа во таканаречен лажен вакуум — состојба што изгледа стабилна, но можеби не е вистинскиот минимум на енергијата. Квантната механика дозволува поле одеднаш да премине во пониска состојба, што би можело да ги промени својствата на честичките и силите.

Една од можните грижи се однесува на Хигсовото поле, кое е поврзано со масата на честичките. Доколку тоа се наоѓа во лажен вакуум и би преминало во друга состојба, последиците за структурата на универзумот би биле фундаментални. Новата студија, сепак, не ја пресметува конечната веројатност за такво распаѓање.

Истражувачите користеле модели од областа на отворените квантни системи, во кои квантниот систем се проучува заедно со неговата околина. Нивните нумерички симулации покажуваат дека интеракциите со околината можат да го намалат квантното тунелирање — преминот низ енергетска бариера што инаку би бил можен.

Клучна улога има декохеренцијата. Кога информациите за состојбата на полето се шират во околината, се губи интерференцијата меѓу можните исходи. Во условите разгледани во истражувањето, ова може да го инхибира тунелирањето преку механизам сличен на квантниот Зенонов ефект, при кој постојаното набљудување го забавува или го спречува преминот на системот.

Според моделот, во раната фаза од ширењето на универзумот масата на полето влијаела врз тоа која енергетска состојба ќе преовладее. Потешките полиња почесто се насочуваат кон состојбата со најниска енергија, додека полесните можат да останат приближно поделени меѓу две можности. Подоцнежната декохеренција потоа може да го „фиксира“ веќе настанатиот исход.

Авторите нагласуваат дека овој резултат не докажува дека сегашната состојба на универзумот е трајно стабилна. За попрецизни заклучоци би требало да се земат предвид промените во стапката на космичкото ширење и влијанието на самото поле врз гравитацијата. Сепак, истражувањето претставува интересна врска меѓу квантната информатика и космологијата.