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)中老铁路上演“列车春晚” 中老泰三国民众共庆“中国年”******
中新网昆明1月19日电(缪超 黄再云 张伟明)中国京剧、汉服舞、茶艺表演、写春联送福字、老挝乐曲、泰国舞蹈……19日，在时速160公里的中老铁路C272次动车上，举行了一场以“中老一家亲，祥和中国年”为主题的中老铁路“列车春晚”。
北起中国昆明，南连老挝万象，全长1035公里的中老铁路作为“一带一路”的标志性工程，开通运营一年多来，其影响已外溢到泰国、马来西亚、新加坡等诸多国家和地区，区域互联互通、共同发展的带动效应明显，沿线商贸民生受惠颇多。
图为演员与小乘客互动。 李嘉娴 摄当天的“列车春晚”于10时开始，随着《让我听懂你的语言》音乐响起，身着民族服饰的中国傣族姑娘依波逢翩翩起舞，车厢内顿时热闹起来。依波逢来自云南西双版纳傣族自治州，曾到老挝留学。回国后，她成为中老铁路列车员，“我一直在提升自己，服务好旅客，当好中老友谊的使者。”
依波逢的舞蹈刚结束，云南省京剧院的青年演员登场唱起《贵妃醉酒》选段，“海岛冰轮初转腾，见玉兔，玉兔又早东升。”含蓄婉转的唱腔，雍容华贵的扮相，赢得旅客阵阵掌声。
图为演员在列车上表演《贵妃醉酒》选段。 李嘉娴 摄“春节来临，我们将京剧这一中国国粹搬上中老铁路动车，是想让中老泰三国民众感知中华优秀传统文化的独特魅力。”云南省京剧院青年演员张雯琦说。
京剧唱罢，老挝乐曲唱响。乘坐C272次动车从昆明前往西双版纳研学的老挝籍铁道教师李灵美、陈尚德伴着悠扬的老挝乐曲，带动旅客们一同跳起老挝舞蹈。陈尚德告诉记者，“我们正在昆明铁道职业技术学院学习铁路知识，学成回国后将成为老挝铁路职业技术学院的老师，我们将为老挝培养更多铁路人才，维护好、运营好老中铁路，开发好、建设好老中铁路。”
“能在中老铁路列车上体验到中国的年味，很温馨！”泰国旅行者陈慕筠兴奋地加入到联欢互动中，现场教授旅客们泰国舞蹈，“我非常期待泰中铁路早日建成，与中老铁路连通，这样我们的国家就能更好地融入区域发展，泰中两国就有更多经济文化交流。”
图为旅客和列车员举对联合影留念。 李嘉娴 摄国之交在于民相亲，民相亲在于心相通。“中老一家亲，祥和中国年”中老铁路“列车春晚”每一个节目都为中老泰三国旅客带来特别的欢乐，车厢里不时传出一阵阵笑声。
据悉，今年春运以来，中老铁路中国段客流激增，旅客主要以探亲流、旅游流和学生流为主，中国铁路昆明局根据客流需求，精准投放运力，日均开行28对动车组列车，每天发送3.7万人次，高峰期达到35对，每天发送旅客4.4万人次，有效满足了旅客出行需求。(完)
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