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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******
近日，科学家打造出
“全息虫洞”的消息冲上热搜
引发了大家的讨论
虫洞是什么？
我们真的能用它穿越时空吗?
今天一起了解虫洞
01虫洞？是虫子住的洞吗？
宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。
电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！
图源：截图 电影星际穿越中的画面
要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。
一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。
图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图
1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。
这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。
02量子虫洞又是啥？
虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。
日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。
如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。
那么，研究量子虫洞有什么用呢？
这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。
具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。
物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。
03量子虫洞是怎么创造出来的？
2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。
现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。
这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。
在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。
图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞
尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。
END
资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位
整理：董小娴
【我们这十年@坐标中国】中国速度，让奇迹不断发生******
中新网北京10月12日电题：中国速度，让奇迹不断发生
记者 李金磊
有一种速度叫中国速度，有一种效率是中国效率。这十年，中国速度一次次惊艳世界。
时速600公里的高速磁浮交通系统，使2000公里范围4小时通达，中国人的出行是贴地飞行、御风而行。
眼睛一闭一睁，9小时改造一座火车站，8小时拆完589米立交桥，“基建狂魔”让不可能变为可能，让世界首富埃隆•马斯克也伸出大拇指点赞。
……
如果要列举中国速度的“名场面”，可谓俯拾即是。中国速度展现了中国经济社会发展的日新月异，展现了综合国力和民族自信的与日俱增。
中国速度，是中国大力推动创新的生动写照。
这十年，中国持续实施创新驱动发展战略，科技实力显著增强，创新能力迈上新台阶，科技引领力不断增强，工艺工装持续创新，让中国速度不断提速、提速再提速。
从时速400公里的高铁，跨越到时速600公里的高速磁浮，这背后是加速能力、制动能力、抗噪能力等控制策略创新设计的支撑。没有自主创新，就突破不了限制和瓶颈，实现不了中国速度的跃升。
被誉为“煤海蛟龙”的掘支运一体化快速掘进系统，依靠科技创新“挖”出了世界纪录，实现了中国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到 “领跑”的转变。没有自主创新，就难以保障中国能源安全。
中国速度，是中国人民携手奋进的鲜明例证。
中国速度为什么能这么快？这离不开中国人民的辛勤付出和奋勇拼搏。
在东南沿海，“基建狂魔”集结两万多名建设者，建成55千米长的港珠澳大桥，世界最长的跨海大桥才得以横空出世。
面对589米要拆除的立交桥，央企的建设者们派出了200余台挖掘机同时作业，在桥两侧一字排开的挖掘机伸出长臂，就如一只只蚂蚁，努力啃食钢筋水泥，一夜之间就让这个庞然大物消失。
不疯魔不成活。正是有赖于无数建设者、劳动者夜以继日、兢兢业业的付出，才能成就中国速度。正是亿万人民的奋勇拼搏，汇聚出磅礴的中国力量，才能让世界为中国速度叹服。
中国速度，是中国制度优越性的形象印证。
中国速度，也充分彰显了中国特色社会主义制度集中力量办大事的显著优势。
面对新冠肺炎疫情，中国展现出非凡的组织动员能力、统筹协调能力、贯彻执行能力，仅仅用10天就建成了火神山医院，12天建成了雷神山医院。
一方有难，八方支援。面对自然灾害，在高效的组织下，中国会用最快的救援速度来最大限度保护人民群众生命财产安全。
“乘风好去，长空万里，直下看山河。”中国速度的背后，是一个不断创新、奋进的中国。在大国建设者一往无前的努力下，中国速度将继续创造一个又一个新的奇迹。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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