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
元宵将至 贵州山区5629/30次“慢火车”带货忙******
(新春走基层)元宵将至 贵州山区5629/30次“慢火车”带货忙
中新网贵州桐梓2月3日电 题：元宵将至 贵州山区5629/30次“慢火车”带货忙
作者 瞿宏伦 肖珊
“按照我们的习俗，除了除夕，元宵节每家每户也要吃团圆饭，新鲜的蔬菜这几天供不应求。”2月3日，在贵州省遵义市汇川区境内的松坝站，村民冯光莲告诉记者，元宵节快到了，这几天通过5629/30次公益性“慢火车”带货的频率多了起来。
11时40分许，列车驶入松坝站，冯光莲和另外10多位村民背着自家种的白菜等农特产品早已在站台等候，他们将一起搭乘这趟“慢火车”前往遵义市桐梓县售卖蔬菜。
2月3日，贵州汇川，菜农在5630次“慢火车”“带货车厢”内售卖蔬菜。 瞿宏伦 摄这些村民是“慢火车”上的常客，被称为“背篓客”。他们背着新鲜的瓜果蔬菜、自家腌制的咸菜、自制手工艺品等从家门口坐“慢火车”前往县城集市售卖，同时采办一些生活用品后再坐“慢火车”返回。
车还没停稳，村民们就争先恐后的跑向最近的车厢排队等待上车。有的村民背篓太重、有的村民农特产品太多，在车站和列车工作人员的帮助下他们成功“挤”上了“带货车厢”，车厢内一角不一会就摆放了各类蔬菜，成了一个小型菜市场。
5629/30(贵州遵义开往重庆、重庆开往贵州遵义)次公益性“慢火车”(以下简称：5629/30次“慢火车”)串联着娄山关、红花园、桐梓等23个站点。目前是川黔铁路仅存的一趟旅客列车，最低票价6元人民币，是当地村民出行、做生意的重要交通工具。
2月3日，贵州汇川，5630次“慢火车”“带货车厢”。 瞿宏伦 摄松坝站是5629/30次“慢火车”停靠的五等小站，车站沿线多数村民都种植蔬菜售卖，是他们主要收入来源之一。将种植的蔬菜运出深山、帮助村民圆了“致富梦”的正是这趟“慢火车”。
“我们这里的村民都有种菜，蔬菜在村里面需求量不大，要带到外面去卖。”村民冯光莲告诉记者，花费7元钱坐着“慢火车”去县城售卖是最好的选择。“县城里的大多数人依旧喜欢从田间采摘的新鲜蔬菜，带的货不愁卖不出去。”
遵义车务段松坝站站长王溢是沿线村民的老朋友，和铁路沿线菜农都很熟悉，哪一家主要种什么他都清楚。
王溢说，“慢火车”虽然慢，但村民在家门口就可以上车，而且把蔬菜带上车还能节约运输成本，铁路沿线村民都选择用这趟“慢火车”带货。“马上就是元宵节了，这趟慢火车上的客流又慢慢多了起来，大家都赶着把农特产品带到县里去买。‘烟火气’持续回升，我们打心眼里高兴。”
据了解，为了满足村民多样化的出行需求，2022年7月18日，5629/30次“慢火车”升级为空调车，专设“带货车厢”，以方便村民将农特产品带上车售卖。有时遇到外出游玩的旅客，村民在车上就可以做起生意。
2月3日，贵州桐梓，列车工作人员帮助菜农在桐梓火车站下车。 瞿宏伦 摄“这趟‘慢火车’一直深受沿线村民的青睐。”遵义车务段党委副书记程书波介绍，近年来，5629/30次“慢火车”沿线村寨变化很大，铁路改变了村民们的家庭环境，让他们踏上了致富道路。
程书波表示，对很多人而言，“慢火车”已经成为一种记忆。但深山里的“慢火车”，仍在改善山区村民的出行环境，助力乡村振兴。
12时49分，列车到达桐梓站。车站工作人员帮村民们把背篓扶下车，大家拎着菜篮、背着货物快速地下车出站，迫不及待赶往市场……(完)
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