Izbrane teme sodobne fizike in matematike
Razpad lažnega vakuuma je v ospredju raziskov na področju kozmologije in kvantne teorije polja. Časovne skale in dinamiko tega pojava je težko opazovati in opisati analitično, zato obstajajo samo omejene možnosti za njegov študij. Z napredki v fiziki kondenzirane snovi in kvantnih tehnologijah postaja raziskovanje razpada lažnega vakuuma bolj dostopno. Metastabilne sisteme, ki imajo dinamiko analogno razpadu lažnega vakuuma, lahko opazujemo na časovnih skalah, ki omogočajo meritve. Eden izmed takih sistemov je transverzalni Isingov model, v katerem se lahko pojavi razpad metastabilnega stanja v neravnovesni dinamiki, ki sledi nenadni menjavi smeri magnetnega polja. Numerične simulacije pokažejo razpad vakuuma na kratkih časovnih skalah, kar predstavlja priložnost za nadaljnji študij na daljših časovnih skalah z uporabo kvantih računalnikov.
False vacuum decay has been at the centre of physics research in cosmology and quantum field theory. As the timescales and the dynamics of this phenomenon are difficult to observe and describe analytically, there have been only limited options for its study. With advancements in condensed matter physics and quantum technologies the study of false vacuum decay is becoming more accessible. Metastable systems, with dynamics analogue to the false vacuum decay, can be observed on timescales that allow measurements. In particular, the transverse Ising model can present metastable decay in non-equilibrium dynamics following a quantum quench. Numerical simulations show vacuum decay on short timescales. This presents an opportunity for further study on longer timescales using quantum annealing devices.