Je vesmír simulácia? Nový výskum a kvantové bity

Nedávno vyvolalo búrku v odborných kruhoch a vzbudilo záujem širokej verejnosti zistenie dvoch fyzikov, ktorí argumentujú, že priestor by mohol byť zložený z kvantových bitov – qubitov. Táto myšlienka posúva hranice našej predstavy o tom, čo je základom reality a otvára fascinujúce otázky o možnom simulovanom pôvode vesmíru. Môže to znamenať, že náš vesmír je obrovský kvantový počítač? Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Od základných častíc k qubitom: Nový pohľad na priestor

Myšlienka, že priestor a čas nie sú fundamentálne, ale skôr zložené z niečoho iného, nie je nová. Predošlé pokusy o pochopenie tejto otázky však narazili na značné prekážky. Napríklad, teória kvantovej gravitácie založená na slučkách (loop quantum gravity) predpokladá, že priestor je zložený z malých slučiek, ale táto vetva výskumu sa zdá stagnovať. Podobne aj myšlienka o priestore ako o abstraktnej sieti a Wolframove hypergrafy narazili na matematickú komplikovanosť.

Nový prístup vychádza z jednoduchého princípu: čo ak je priestor zložený z qubitov? Fyzici v najnovšej štúdii ukázali, že opakované meranie troch komponent spinu jedného qubitu vytvára výsledky, ktoré sa sprývajú ako uhlové merania v plochom priestore. To znamená, že z abstraktného qubitu s vlastnosťou spinu vzniká pozorovaný jav, ktorý pripomína časť euklidovského priestoru. Ak by sme mali veľké množstvo interagujúcich qubitov, teoreticky by sme mohli vytvoriť celý priestor.

Kľúčové poznatky

• Qubity ako stavebné bloky: Nová štúdia naznačuje, že priestor môže byť zložený z qubitov – základných jednotiek kvantových počítačov.
• Vznik priestoru z qubitov: Opakované meranie vlastností qubitu vytvára jav podobný plochému priestoru.
• "It from Qubit": Výskum sa opiera o myšlienku Johna Wheelera, ktorý tvrdil, že základom reality je informácia a táto informácia je uložená v qubitoch.
• Simulácia reality: Ak by priestor bol zložený z qubitov, otvorilo by to dvere k otázke, či náš vesmír nie je simuláciou na kvantovom počítači.

"It from Qubit" a hlbšie implikácie

Táto myšlienka sa vyníma v širšej téme nazývanej "it from qubit", ktorá už od 80-tych rokov minulého storočia popularizoval John Wheeler. Wheeler tvrdil, že základom reality nie sú častice, polia alebo priestor a čas, ale informácia – a túto informáciu nesú kvantové bity (qubity). Hoci sa tejto myšlienke spočiatku nedostalo veľkej pozornosti, súčasné výskumy naznačujú, že by mohla skrývať hlboké pravdy o fungovaní vesmíru.

Niektoré práce už dokázali odvodiť symetrie štandardného modelu z interagujúcich qubitov. Je však potrebné pripomenúť, že tieto myšlienky čelia mnohým problémom a vyžadujú si ďalší výskum. Napriek tomu, ak by sa potvrdilo, že priestor je zložený z qubitov, položili by sme základ pre revolučný pohľad na realitu.

Aký je základ reality?

Ak je vesmír skutočne simuláciou a priestor je zložený z qubitov, čo potom tvorí samotné kvantové bity? Sú tiež zložené z niečoho iného – ďalších qubitov? Vytvára sa nekonečný reťazec "qubitov všade?" A ak nie, čo je to, čo je skutočne fundamentálne? Je možné, že všetko, čo vnímame ako realitu, sú len prejavy vzájomných vzťahov medzi informáciami?

Tieto otázky nás nútia zamyslieť sa nad povahou reality a naším miestom vo vesmíre. Ak sme programom v niečom rozsiahlejšom kvantovom počítači, dúfajme aspoň, že pravidelne zálohujú naše dáta!

Zdroje a odkazy

• ArXiv: https://arxiv.org/abs/2502.13293

Približne 40 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.20 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.