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)
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