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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

新时代新征程新伟业·二十大精神在基层丨帕米尔雪山下的炉边夜话******

　　新华社乌鲁木齐12月26日电 题：帕米尔雪山下的炉边夜话

　　新华社记者刘红霞、杨湛菲、邵艺博

　　推开阿卜杜加米尔·努斯热提拉家的院门，一阵悠扬的歌声传了出来。安居房里，八九个人围坐在炕床上，一位柯尔克孜族大叔用民族乐器库姆孜欢快地弹唱着。炕床旁的炉子上，奶茶飘出阵阵清香。

　　这里是位于我国西部边陲的帕米尔高原。阿卜杜加米尔家所在的新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县布伦口乡布伦口村，海拔大约3300米，四面长年雪山环绕。

　　一曲唱罢，大伙高兴地鼓起掌来。坐在炕床一角的，是33岁的布伦口乡党委书记李文娟。16日这晚，她来到布伦口村走访，村民们听说了，便热情地邀请李文娟加入聚会。

　　“刚才你们弹唱得很好听，今年收成怎么样？还不错吧？”李文娟问。

　　户主阿卜杜加米尔接过话茬：“我家有两个护边员，政府每月都发生活补贴，养了三十几头牦牛，还开了民宿，今年全家人均能挣两万来块钱。到明年，我家就有四五十头牦牛了，希望(人均)能挣到两万五千块钱。”

　　“你家还开了民宿？拜克加克西！”李文娟有些惊讶又十分欣喜，用柯尔克孜语夸赞他“非常好”。

　　夜访前的当天下午，李文娟和乡里同事们召开专题讨论会，学习党的二十大精神，谋划全面推进乡村振兴。

　　“我们乡的一大短板是产业发展不够深入，只是单纯地卖牦牛肉、卖冷水鱼。”布伦口乡乡长库尔班艾力·麦麦提艾力说，“下一步要利用好我们的畜牧业资源、自然资源，延长产业链，发展好旅游，带动群众进一步增收。”

　　布伦口乡是典型的边境乡、牧区乡。村民抬头便是被誉为“冰山之父”的慕士塔格峰，近处则是颇有名气的白沙湖。乡里牧民在饲养牦牛等牲畜的同时，积极参与到民宿经营上来，加上护边的稳定收入，增收有了更多盼头。

　　家里开美容店的、孩子大学毕业后在城里公司上班的、在乡里打工的……在这个边境乡镇，不少家庭都会有灵活就业的成员，整体收入更高一些。

　　那么，明年怎么能挣得更多呢？

　　“党的二十大报告中说要实现经济高质量发展，对于我们来说，高质量发展是一分钱一分钱算出来的。”李文娟循循善诱，“你们看，苏巴什村在旅游旺季搞白牦牛骑行，一天能挣个500块钱，一年六到八个月是旅游旺季，有的老乡能挣到九万块钱。”

　　“是啊，明年我们也来试试，把吃牦牛、看牦牛、骑牦牛都好好弄一弄。”

　　“我们的民族特色《玛纳斯》说唱，也要好好给游客们展示。”

　　“我们村最多的就是石头，回头是不是建些有特色的‘石头民宿’？”

　　……

　　乡亲们你一言我一语。院子外，不大的村落静谧安详，点点灯光为凛冽的高原夜色增添了暖意。屋子里，热腾腾的炉子旁，大家伙儿脸上红扑扑的。户主家九岁的小女儿阿依克热木·阿卜杜加米尔坐在大人中间，捧着小脸，眼里亮晶晶，似乎也在琢磨自己的来年目标。

　　坚持农业农村优先发展，坚持城乡融合发展，畅通城乡要素流动……党的二十大报告，为全面推进乡村振兴擘画了宏伟蓝图。身为党代表的李文娟从北京返回边疆后，“头等大事”就是用老百姓听得懂的语言，深入学习宣讲贯彻落实党的二十大精神。

　　夜深了，走访也接近尾声，村民们从温暖的炉边起身回家。仲冬的帕米尔高原，繁星闪烁。乡亲们的脚步，轻快而坚定……

　　(新华网)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）