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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

词、联贺2023年元旦******

　　编者按

　　新年伊始，万象更新。值此佳期，野草诗社、玉坛诗书画苑的诗人挥毫泼墨，创作一批诗词楹联作品，现刊发部分佳作，以飨读者。

一丛花·辞旧

王改正（北京）

　　新元开泰，气象更新。仰望蓝天，有“祝融”探火，“羲和”逐日，“天和”遨游星辰。玉渊潭里，水波澹荡；世纪坛边，鼓乐雄浑。青鸭戏水，翠鸟凌云。可吟怀咏志，能悦性怡神。于是忆家山故旧，思父老乡亲。谁来微信，我有清吟。词曰：

　　迎新辞旧又年终，岁月太匆匆。家山微信乡愁苦，举瑶杯，泪眼濛濛。榆麦桑麻，思怀父老，情意寄三农。

　　长河一带水溶溶，舞步伴琴声。天和舱外清清月，照苍民，仰望星空。待到春来，桃红柳绿，都爱嫁东风。

鹧鸪天·癸卯迎春曲

李伟亮（河北）

柳影烟花隔岁真，流光暂许得闲身。斟来一盏屠苏酒，醉了千家烂漫春。

风点卯，福敲门。诗章吟罢长精神。东邻弹曲西邻唱，年味浓时雪色新。

釆桑子·迎新年

姚琳莉（浙江）

波水粼粼倒垂杨，桅影轻航。流光徜徉，烟雨幽幽话清凉。

四海倾行来去忙，怎费思量，尘事端详，云淡风轻无短长。

鹧鸪天·元日

李小华（四川）

回首壬寅辞虎年，征程又是著雄篇。恢宏谋略环瀛誉，不朽功勋日月悬。

迎玉兔，启新元。生机无限报花鲜。吉星争耀高峰越，癸卯莺鸣喜占先。

沁园春·元旦吟哦

蒲 俊（四川）

　　玉兔开新，辞岁倾怀，兴绪万千。忆九天建站，六英嘉会，亿民纳福，四景尧天。赤县神州，大街小巷，七彩流光紫气诠。运筹略，复兴宏图展，景焕无边。

　　宇寰路带波连，迭互利、双赢百卉妍。颂雄师烈武，海天亮剑，东方崛起，科技争先。五岳崔巍，大江浩荡，一代时英始志坚。号角响，再追双百梦，勇往无前。

蝶恋花·元旦抒

文光焰（四川）

雪霁梅开香入户。腊破春回，又是经年暮。游子思归南北路，屏传祝愿兼思语。

陌上明朝莺燕舞。莫叫流光，总被闲愁误。且把诗心随酒煮，研花入墨新元赋。

巫山一段云·元旦

冯星辽（四川）

雪润梅娇艳，风催绿渐肥。家家年味绕罗帏，游子已当归。

万树抽新蕊，千山起翠微。春风报喜入柴扉，天地永生辉。

玉堂春·早梅初绽

邹慧萍（宁夏)

早梅初绽，鹊踏新枝呼伴。已是春还，似水韶光。岁岁年年，暑往寒来去，借问谁堪日月长。

紫燕归飞殷切，春深春浅翔。旧垒人家，识得东风好，桃杏离离倚画堂。

破阵子·冬尽春归

何晓晴（宁夏)

三载浑如旧梦，一朝雾散烟霞。心绪悠悠涤过往，意念沉沉连海涯。驱魔须有槎。

冬育生机无限，春临蓬勃新鸦。天地仁慈常忘我，日月从容一任嗟。人声似水哗。

渔家傲·年关

丁丽君（山西）

清弦弹雪和茶煮，徐徐翻检年归处，九曲痴心难了悟。频自顾，几多词赋朝还暮。

待绽寒梅凝瑞露，听来激越风中鼓，逐浪排云驱瘴雾。红韵舞，诗魂且待同春住。

清平乐·元旦

王文荣（天津）

惠风和畅，曲曲春歌荡。聚力凝心齐志壮，逐梦催征号响。

钟美绿水青山，新岁新地新天。强国宏图绘就，再书特色雄篇。

赵永生（北京）

特色凝香春焕彩；

初心织梦锦添花。

刘能英（北京）

花簇乡村融合路，

春描区域协调图。

韦树定（北京）

一路春风，万里程如虎添翼；

百年使命，千秋业见凤呈祥。

高寒（武汉）

嘉政答升平，喜福满河山，虎尾肃清三载疫；

丰年腾气象，看花喧街陌，兔毫描绿一枝春。

张连玉(湖北)

描绘蓝图，凝心聚德，共圆中国梦；

催征金号，立志攻坚，际会大康庄。

魏春彩(湖北)

众志成城，经雨御风，人类愿新冠远去；

励精图治，翻天覆地，神州迎玉兔归来。

黄汉民(湖北)

红旗高举，祖国雄威好景。

青龙独尊，航天俊杰欢欣。

李玲(湖北)

梅开岁尽，恭迎兔至虎归顺；

雪舞新年，福启春来疫疾消。

张凤先（四川）

沐雨经风斐然伟业铭华夏，

雄关漫道踔厉前行上玉阶。

谢光华(湖北)

高擎二十大旌旗，不负初心，开创未来圆国梦；

竞发万千帆沧海，犹怀壮志，迎新除旧喜春风。

李荆江(湖北)

天问星繁，轮回四季更新拓；

地求疫绝，转换三观做大攀。

海平君（山西）

十里春风萦好梦

一枝兔管写新诗

常丽红（山西）

红日大光，绘就蓝图凭圣手，

黎元伟业，筑成好梦待春风。

常旖格（山西）

奔月神舟邀玉兔，

撒花丝路舞金龙。

马煦乔（山西）

山川瑞气盈万户，

日月祥光照九州。

孙渝泽（山西）

金杯祝岁乾坤大，

玉兔迎春日月新。

李雨乐（山西）

红梅傲雪扬佳气，

玉兔迎春布紫云。

宋佳月（山西）

梅向金光勤报喜，

燕寻翠柳乐开颜。

韩存轩（山西）

玉兔豪光生紫气，

金龙捷足入青云。

姚宣羽（山西）

瑞雪飘飘含韵到，

红梅点点咏春来。

李沐阳（山西）

红梅贺岁满堂彩，

白雪迎春万事兴。

杨凯焱（山西）

喜居宝地千年旺，

福照吉门万事兴。

杨子煜（山西）

雪花滋润红梅艳，

紫气升腾绣户祥。

　　组稿：何云春 李方舟

　　审稿：王改正 张 宁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）