Científicos usan computadora cuántica para simular el destino final del universo

Un equipo internacional de físicos ha logrado una simulación revolucionaria que podría arrojar luz sobre un fenómeno esquivo: la posible transición del universo de un estado de falso vacío a uno de verdadero vacío, un evento que, si ocurriera, cambiaría por completo la estructura del cosmos.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

Hace aproximadamente 50 años, la teoría cuántica de campos sugirió que nuestro universo podría estar atrapado en un «falso vacío», un estado que aparenta ser estable pero que, en realidad, podría colapsar hacia un estado de menor energía, conocido como «verdadero vacío». Este proceso, aunque extremadamente improbable en escalas de tiempo humanas, podría transformar instantáneamente las constantes fundamentales del universo, provocando su colapso en cuestión de segundos.

Con el fin de comprender este fenómeno, un equipo liderado por el profesor Zlatko Papic de la Universidad de Leeds, y el doctor Jaka Vodeb, del Centro de Supercomputación de Jülich, empleó una suerte de «refrigerador»: el algoritmo del temple cuántico. Este dispositivo de 5564 cúbits, desarrollado por D-Wave Quantum Inc., fue utilizado para modelar el comportamiento de burbujas dentro de un falso vacío, las cuales podrían desencadenar la transición a un nuevo estado del universo.

«Estamos hablando de un proceso por el cual el universo cambiaría completamente su estructura. Las constantes fundamentales podrían alterarse instantáneamente y el mundo, tal como lo conocemos, colapsaría como un castillo de naipes», explicó el profesor Papic sobre la magnitud del hallazgo.

«Las constantes fundamentales podrían alterarse instantáneamente y el mundo, tal como lo conocemos, colapsaría como un castillo de naipes». Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

Observando lo inobservable

La simulación permitió a los científicos visualizar la formación y expansión de burbujas en un falso vacío, similares a burbujas de líquido formándose en vapor de agua enfriado. Estos resultados ofrecen una ventana única para entender cómo procesos similares pudieron haber ocurrido poco después del Big Bang y cómo podrían afectar la evolución del universo a futuro.

El doctor Jean-Yves Desaules, coautor del estudio e investigador postdoctoral en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), lo comparó con una montaña rusa con múltiples valles, donde solo uno representa el estado de menor energía. «Si este modelo es correcto, la mecánica cuántica permitiría que el universo tarde o temprano caiga en ese estado de verdadero vacío, desencadenando un evento catastrófico a nivel cósmico».

Realizando la desintegración del falso vacío en un recocido cuántico. Crédito: J. Vodeb et al. Nature Physics, 2025.

Un nuevo horizonte en la computación cuántica

El estudio, publicado este mes en Nature Physics, marca un hito en la comprensión de la dinámica cuántica y un avance significativo en el desarrollo de estos sistemas. Los investigadores creen que analizar estas transiciones mejorará su capacidad para gestionar errores y resolver problemas complejos, con aplicaciones en criptografía, ciencia de materiales y eficiencia computacional.

«Estos avances no solo amplían los límites de nuestro conocimiento, sino que también abren la puerta a tecnologías futuras que podrían revolucionar múltiples campos», concluyó el doctor Vodeb.

Financiado por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido (EPSRC) y la Leverhulme Trust, este trabajo demuestra que no siempre son necesarios experimentos multimillonarios en grandes aceleradores de partículas para explorar los misterios del universo. Herramientas como los algoritmos del temple cuántico podrían convertirse en laboratorios de mesa para estudiar los procesos dinámicos fundamentales del cosmos.

Fuente: Leeds. Edición: MP.