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

新春走基层丨雪山之巅的忠诚与坚守******

　　在祖国西南边陲，为了有效应对边境突发情况，西藏日喀则军分区某团官兵，在海拔4500米的雪域高原长期驻训，他们把对家人的思念深埋心底，用自己的青春奉献扛起使命担当，出色完成了各项边防任务。今天的“新春走基层”报道，让我们跟随记者的镜头，走上雪山之巅，感受驻训官兵的忠诚与坚守。

　　一大早，记者从团部出发，跟随物资保障车上山前往驻训点，3个小时的车程，山路蜿蜒曲折，海拔不断攀升，气温不断降低。

　　抵达驻训点时，官兵们正在展开战备训练。三年前，针对边境复杂态势，日喀则军分区派出整建制部队来到这里长期驻训。这里地理位置险要，不仅高寒缺氧，风力常年在7级以上。在大风和沙尘的肆虐下，官兵们的训练仍然按照既定计划顺利完成。正在给大家进行复盘讲解的荆金龙班长，今年是第12年的老兵。他告诉记者，三年前，他们刚到这里驻训时，只能住地窝子和帐篷，如今的条件已经改善了许多。

　　这些年来，驻训点的配套设施日益完善，不变的是，自然环境依然恶劣，官兵们始终不畏艰苦、默默坚守。

　　快要过年了，荆班长收到了一份特殊的礼物，那是来自老家河南漯河的特色年画。年画一展开，荆班长嘴角的笑意就止不住了。

　　甜甜出生的时候因为早产，荆班长来不及赶回家去，心里一直很愧疚。

　　西藏日喀则军分区某团班长荆金龙：一次生日也没有陪她过过，回到家里边，看到她，心里边就泛酸。然后，我妈把我女儿抱过来的时候，我女儿就看到我很害怕，躲着我不让我抱，我去抱她的时候她哭了，我就认为当父亲，当到这个份上，还是比较失败的。她指着电视上的军人喊爸爸的时候，我真想穿着我的军装跑到她面前，抱着她，爸爸回来了。

　　总说军人的泪水都化作了汗水，荆班长在连队是出了名的硬汉，入伍多年来参加过管边管控、战备执勤、应急处突等多次军事行动。

　　西藏日喀则军分区某团班长荆金龙：我会把自己的责任给扛起来，把手里边这一把枪给握稳、握紧。

　　过年前，驻训点组织了一场授衔仪式，这些新战士去年一入伍就来到了这里，面对荒无人烟的陌生环境，他们战风沙、斗严寒，经历了整整一年的磨炼，完成了从新兵到老兵的成长。

　　（总台央视记者 王晓丹）