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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
高铁车厢过小年：旅“兔”增年味 新规“悦”旅途******
(新春走基层)高铁车厢过小年：旅“兔”增年味 新规“悦”旅途
中新网长沙1月15日电 题：高铁车厢过小年：旅“兔”增年味 新规“悦”旅途
作者 鲁毅 金阳 章秋
小年纳福瑞，归途享年味。1月15日，农历腊月二十四，是中国南方小年，从湖南株洲西开往上海虹桥的G1348次列车上，车厢内张灯结彩，窗花、对联、一只只可爱又喜庆的小兔子贴画爬上座椅、跃上窗台，处处洋溢着浓浓的兔年年味。
该趟列车由中国铁路广州局集团有限公司长沙客运段动车二队G11/G12组值乘，“兔年”味十足的车厢是他们为旅客准备的节日祝福。
8时54分，G1348次列车准点从株洲西站驶出，列车工作人员为旅客们准备的小年“大餐”也正式开始。
工作人员向乘客讲解铁路新规。2023年春运，是新版《铁路旅客运输规程》(以下简称新规)实施后迎来的首个春运。一堂“新春迎新规”宣讲小课堂成为小年“大餐”的“头菜”。青年列车长丁利首先向旅客们发放新规宣传手册，提醒出行注意事项，讲解购票乘车新规定的具体内容，随后，又组织乘客参与铁路新规知识抢答。
“年满多少周岁的儿童应当购买全价票？”
“14岁！”
“学生优惠票哪些时间可以购买？”
“学生优惠票不再规定乘车时间限制，每学年的任意时间都可以！”
……
“一问一答间，铁路新规就被旅客记住了！”团员列车员袁婧璐趁着现场氛围正热，还号召旅客将新规手册分享至朋友圈和家庭群，让更多人了解铁路新规的便民惠民措施，并为抢答成功和点赞数多的旅客送上列车新春礼包。
“这一趟出行收获颇多，详细了解了铁路新规定的变化点，知道出行需要注意的地方，让我们这些带小孩出门的家长更加安心、省心。”捧着刚收到的新春礼包，旅客刘先生难掩喜悦。
春节期间，疫情防控更加不能松懈。党员列车长师彪为大家讲解出行期间防护知识，示范正确佩戴口罩和洗手“七步法”。
高铁车厢里过小年。 长沙客运段动车二队供图最后，青年列车长陈想带领着乘务员肖琳和何全喜为乘客带来一段热情四射的手势舞，为出行的旅客送去温暖与欢乐。同时，一张张新年“福”字、一袋袋寓意兔年吉祥的大白兔奶糖等送到了乘客手上。一时间，歌声、欢笑声充满了车厢。
全程参与的旅客黄女士激动地说：“已经有两年没回家过年了，这次在列车上和大家一起贴窗花，让我想到以前在老家，过年前要将剪好的窗花贴在屋子里，给家里增添过年的喜气。感谢铁路工作人员让我提前体验了回家的温暖，这次经历也一定会成为我春运回家路上最美好的回忆！”
小小一张火车票，一站是旅途，一站是家乡。列车长陈想说：“为乘客服务，践行‘悦旅途，悦精彩’的服务理念，是每一位铁路工作人员的责任，我们会在每一次值乘中，积极宣传新规利好，提升服务质量、延伸服务内容，让旅客体验更美好的出行。”(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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