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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
英国小伙瑞思的春节假期：带着“山西胃”环游中国******
(新春走基层)英国小伙瑞思的春节假期：带着“山西胃”环游中国
中新网太原2月4日电 题：英国小伙瑞思的春节假期：带着“山西胃”环游中国
作者 高雨晴
“我热爱在中国的生活，在这里可以体验新事物，环游中国。”北到山西，南至云南、广东，在中国工作生活这几年，英国“90后”小伙瑞思(Rees)打卡过30余座城市。
今年春节期间，瑞思再次踏上旅程，前往中国南方，他想趁节假日多走走看看，用脚步感知多元中国。
山西人喜欢食醋，这让长期生活工作在山西的瑞思有了一颗“山西胃”。“当我在中国各地旅行时，总想在吃的东西里加几滴山西老陈醋。”
26岁的瑞思来自英国，现在是山西太原理工大学的一名外籍教师。儿时，偶然从纪录片中了解到中国，自那时在他心中便种下一个“中国梦”。
20岁那年，瑞思有机会来到中国旅行。时隔两年，他受邀到山西太原理工大学参加暑期教书项目，由此开启他在中国的生活。
瑞思来中国三年有余，今年是他在中国度过的第三个春节。除夕那天，他入乡随俗，在其宿舍门口挂上对联，还给自己包了顿饺子。“我知道中国人喜欢吃饺子，我也很喜欢，因为饺子的馅料、味道和质地多种多样。”
喜欢研究美食，更热衷于旅行，每逢假期，瑞思都会奖励自己一场旅行。今年春节也不例外，瑞思早早就做好旅行攻略。
“以往，我都会特意去一些历史悠久或风景优美的城市。”瑞思说，今年他选择“南下”，到厦门、东莞、深圳、香港，与朋友一起享受假日时光。
在广东，瑞思被当地的大型工业园区深深吸引。“想到儿时拥有过的很多中国制造的东西，都可能生产于此地，就觉得很神奇。”到了香港，他感受到中西合璧的城市文化魅力。
边走边看，边感受边分享。所到之处，瑞思都习惯用文字或视频记录下来，将其在中国各地的所见所闻，发布在社交平台。“我非常喜欢与他人分享我看到的东西，希望他们能通过我来了解一个不一样的中国。”
近几年，他都将旅游目的地锁定在中国境内。武汉、长沙、上海、苏州、重庆、大理……目前他游览过的中国城市超过30座。
在山西，瑞思也打卡过不少地方。2022年夏天，他参加山西卫视的一档沉浸式体验类节目，以体验官的身份，走进大同、朔州、晋中、临汾等地，从多个领域深度感知山西。
在山西大同，瑞思和当地村民一起晾晒黄花。 山西广播电视台供图“一直以来，在我印象中，山西是一个有着悠久历史文化的省份。”瑞思告诉记者，从这次体验中，5G炼焦技术、绿色发电厂等，让他感受到山西“新”的一面。
谈及居住地太原，瑞思表示“很高兴能留在这里”。平日里，他很喜欢逛当地的汾河公园，如今，沿河岸骑行已成为他的日常爱好。瑞思说，“在这里生活几年，让我更加了解中国民众的日常生活，以及当地的传统文化。”
中国农历兔年已至，瑞思有三个心愿：更好地融入当地生活，为自己的学生努力工作，继续把山西介绍给世界。(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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