一个膨胀的泡泡，塑造出我们的宇宙？

但物理学家在预测真空泡的行为上花费了巨大的努力。一个真空泡会变成什么样，取决于无数个微小细节的整体影响。这些气泡变化飞快，壁面向外扩张飞行时达到光速，同时气泡也具有量子力学的随机性与波动性。对于这些过程的不同假设会得出自相矛盾的预测，无法判断到底哪个最接近真实情况。这就仿佛是“把许多物理学家都很难解决的问题揉成一团，然后说，‘去吧，弄清楚是怎么回事。’”布雷登说。

其中一个团队最近从一个简单的模拟中诱导出了类似真空泡的行为。包括加州理工学院著名理论物理学家约翰·普雷斯基尔（John Preskill）在内的研究人员从这个问题最简单的版本入手，正如共同作者阿什利·米尔斯泰德（Ashley Milsted）所说的：一串约1000个数字箭头，可以朝上或朝下。一串几乎都向上的箭头与一串几乎都向下的箭头相遇的地方，就代表气泡外缘。通过翻转箭头，研究人员可以使气泡外壁移动或碰撞。在特定情况下，这个模型完美模拟了自然界中更复杂系统的行为。研究人员希望用它来模拟假真空衰变和气泡碰撞。

最初，这个简单的设定并没有按实际情况来表现。当气泡壁相互碰撞时，它们完美反弹，没有出现预期的复杂混响或粒子外流（表现为涟漪一样的箭头翻转）。但加入一些数学修饰之后，团队观察到碰撞的外壁喷出了高能粒子，碰撞越剧烈，喷出的粒子越多。

但去年12月呈现在预印本上的结果，预示着传统计算在在这个问题上遇到了死胡同。研究人员发现，当产生的粒子混杂在一起时，它们会“纠缠”，共享量子态。每增加一个额外的粒子，它们状态的复杂程度就呈指数级增加，就算在最强大的超级计算机上做模拟，也会出现故障。

出于这个原因，研究人员表示，只有等到成熟的量子计算机出现，关于气泡行为的研究才可能实现突破。由于量子计算机的计算单元是量子比特（Qubit），因此这类设备能够处理量子纠缠，因为它们本身就是靠量子纠缠来完成计算。

与此同时，其他研究人员采用了不同的策略。英国杜伦大学的物理学家迈克尔·斯潘诺夫斯基（Michael Spannowsky）和史蒂文·阿贝尔（Steven Abel）认为，如果使用一种和真空状态遵循相同量子规律的设备，就可以绕过棘手的计算过程。“如果能把系统编码到一个实际存在的设备上，就用不着计算了，”斯潘诺夫斯基说，“这就从理论预测变成了做实验。”

这种设备被称为量子退火机，是一种受限的量子计算机，它通过寻找量子比特的最低能态，专门用于解决算法优化问题。这个过程与假真空衰变相差无几。

阿贝尔和斯潘诺夫斯基使用商用量子退火机D-Wave，对一串200个量子比特进行编程，来模拟一个高能态或低能态的量子场，类似于假真空和真真空。然后他们把系统松开，观察前者如何衰变成后者，最后导致真空泡的诞生。

去年6月的一篇预印本论文描述了这项实验，它只是验证了已知的量子效应，并没有取得关于真空衰变的新发现。但研究人员希望最终能利用D-Wave一点一点超越当前的理论预测。

第三种方法干脆抛开计算机，直接吹泡泡。

接近光速膨胀的量子泡泡没那么容易得到，但在2014年，澳大利亚和新西兰的物理学家提出了一种能在实验室制作这种泡泡的方法，即利用物质的一种奇特状态——玻色-爱因斯坦凝聚态（Bose-Einstein condensate，BEC）。一团稀薄的气体冷却到近绝对零度时便可以凝聚成BEC，其具有不寻常的量子力学特性，包括能与另一个BEC干涉。（类似两束激光的干涉）该团队预测，如果两个凝聚态干涉的方式恰到好处，那么实验人员应该能捕捉凝聚态中生成气泡的直接图像，这些气泡与多重宇宙中假设的气泡相似。