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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

两岸夫妇的癸卯新春：愿两岸像我们一样相亲相爱******

　　(新春见闻)两岸夫妇的癸卯新春：愿两岸像我们一样相亲相爱

　　中新社北京1月26日电 题：两岸夫妇的癸卯新春：愿两岸像我们一样相亲相爱

　　作者 朱贺

　　“新的一年，希望两岸像我们的感情一样，越来越靠近，越来越亲密。”近日，在北京定居的台湾青年林宇阳和来自西安的太太王曼接受中新社记者采访时说。

　　疫情防控政策调整后，许多两岸夫妇像林宇阳和王曼一样，在这个春节假期返回台湾过年，感受一脉相承的中华传统年俗。他们带着小家庭的爱跨海而去，讲述着两岸融合发展、走亲走近的生动故事。

　　赠年礼：从头到脚的心意

　　春节前夕，林宇阳、王曼踏上了返台旅程。林宇阳在行李箱中装了“比台湾口味更烈”的大陆白酒，王曼则带了柿饼、龙须酥等陕西特产，打算与亲友分享。

　　“回家的机票太火爆，实在是一票难抢。”两岸夫妇王强、丁文蕴一样归乡心切。与家人在大陆团聚后，太太丁文蕴在正月初四带着一双儿女回到台湾。行李箱中，带去了王强为岳父岳母准备的新年礼物——大陆产的新款智能手机。

　　王强回忆，刚结婚时，两人常从台湾带回许多电子产品；最近几年，大陆的电子产品更新迭代迅速，在台湾也拥有较高知名度，特别受欢迎。

　　今年，台青林锦葳带着儿子梦梦回台北过年；为照顾小女儿圆圆，来自山东的太太张舒和爸妈留在北京团圆。回乡的行李箱中，张舒为台北的家人准备了各式礼物，海参等保养品是来自爸妈的心意，送给公婆的运动鞋、新衣服则延续“新年添新衣”的习俗。“是从头到脚的心意。”梦梦补充道。

　　品年味：两岸新春都一样

　　往年新春，为与双方家人团聚，两岸夫妇们常在短暂的假期中跨海奔波。亲友们期盼团圆的心情与热情难却，林宇阳和王曼的行程总是安排得满满当当，两人都觉得“虽然累点，但还是很快乐”。

　　今年除夕，夫妇二人来到台北迪化街采买年货。购物的人群熙熙攘攘，火红的春联、各式各样的花灯装点着大街小巷，让两人感受到和大陆一样的浓浓“年味儿”。

　　回忆从前和来自山东的丈夫王强回乡过年，朋友们结伴去邻居家拜年的场景让丁文蕴记忆犹新，“场面十分热闹，充满新春气氛”。台湾春节的仪式感也令王强印象深刻：一家人定要围在一起吃顿年夜饭，人多到“一张桌子都坐不下”。他感受到，“很多习俗与大陆别无二致，这就是两岸一家亲的生动体现”。

　　2020年回台湾过年，作为医务人员的王强和丁文蕴担忧疫情形势，正月初三便飞回北京待命。最近几年与家人在北京迎新春，则在“云端”同海峡对岸的亲友分享喜悦。“按家庭传统，长辈会在除夕夜发红包，晚辈则要正式地向老人家拜年，”丁文蕴说，这是令小朋友最期待、最兴奋的时刻。

　　新年愿望：常走动，多来往

　　除陪伴家人外，这个假期，林宇阳和王曼还安排了一场在台湾的旅行。七年前二人相识于花莲的旅途中，如今期待旧地重游。

　　过去一年，林宇阳重返校园深造，在中国人民大学攻读博士学位；王曼则坚持健身，重拾健康状态。如今在北京定居，两人的生活比从前更精致，让居住的胡同小屋“更有家的感觉”。

　　回台湾前，林锦葳和张舒的儿子梦梦画了一幅与春节有关的画，“一群兔子坐着鞭炮，告别满是老虎的山，象征着我们挥别旧年，迎来新年”。

　　孩子们成长的速度越来越快，令林锦葳和张舒倍感欣慰。他们把小朋友的生活点滴拍成短视频发在家庭群中，以便台北的家人及时关注。两人期待，随着疫情缓和，两岸亲友间的走动更加方便。

　　常回家看看，这也是王强和丁文蕴夫妇的新年心愿，他们希望未来每年至少回台湾两趟，享受更多面对面的团圆。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）