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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
10余国留学生在哈尔滨猜灯谜包汤圆观非遗******
中新网哈尔滨2月3日电(吴言 记者姜辉)“没胳膊没腿，从来不离水，走路不用脚，摇头又摆尾，猜一种动物”“小时头发白，老来头发黑，无事戴帽子，有事要秃头，猜一种生活用品”……3日下午，《我与我的故事》国际青年短视频大赛颁奖仪式暨中华传统文化体验交流活动在黑龙江省哈尔滨市举行。来自俄罗斯、韩国、日本、巴基斯坦等10余个国家的来华留学生及港澳台青年、海外留学人员共计70余人，在活动现场包汤圆、猜灯谜、赏京剧国粹、编制中国结、观非遗木偶戏。
留学生表演巴基斯坦民间舞蹈。 刘释诚 摄活动一开场，一段由留学生表演的巴基斯坦民间舞蹈惊艳了观众，充满异域风情的舞曲搭配轻灵的舞姿引起阵阵欢呼。随后，各国青年各自组团制作元宵节花灯、编制中国结、猜灯谜、包汤圆，观看非遗木偶戏。丰富多彩的中国传统文化让他们赞叹不已。
留学生学做中国结。 刘释诚 摄“中国的春节特别好玩，不仅要吃很多的美食，一些传统活动也非常有趣，刚才的灯谜我还猜中了一个，得到了一个中国结的挂件”。来自巴基斯坦的留学生穆安伟告诉记者，他已经来中国3年，以前一直在上海读书。“来到哈尔滨，虽然感觉很冷，但是这里的冰雕真是很美，我都用手机拍了下来，分享给我的家人和朋友”。
留学生制作元宵节花灯。 姜辉 摄来自俄罗斯的林馨乐是一名“中国通”，凭借一口标准的汉语经常帮俄罗斯同学当翻译。春节期间，她游览了哈尔滨中央大街，打卡了哈尔滨冰雪大世界，还体验了雪爬犁、雪地摩托、冰上八爪鱼等冰雪娱乐项目。“除夕那天，我和同学们一起包了饺子，今天又一起包汤圆，看京剧，在中国过春节实在是太好玩了”。林馨乐说。
本次活动由共青团黑龙江省委联合黑龙江省委统战部、黑龙江省外办、黑龙江省文旅厅、黑龙江省文联、黑龙江省歌舞剧院等多家单位主办。(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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