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

风雪边关路 千里送温暖******

　　春节前夕，本报记者随西部战区机关工作组看望慰问边防哨所官兵——

　　风雪边关路 千里送温暖

　　■本报记者 彭 亮 通讯员 彭小明

　　“穿上这身装具，站哨巡逻冷不冷？”春节前夕，记者随西部战区机关工作组来到海拔5380米的神仙湾哨所，看望慰问一线执勤官兵，为大家办实事解难题。工作组成员摸了摸战士身上的新式装具，嘘寒问暖细致入微。

　　边防哨所节日战备准备得怎么样？福利待遇政策落实成效如何？工作组领导告诉记者，近年来，党中央、中央军委和习主席高度重视边防建设，军地各级相继推出一系列惠军利兵举措，边防一线练兵备战、官兵生活条件等发生巨大变化。为进一步解决边防官兵训练执勤等方面存在的问题，西部战区按照“突出边防一线、倾斜艰苦地区”原则，专门抽组训练、政工、保障等要素，成立联合工作组，赶在春节前赴边防哨所看望慰问官兵，深入做好保生活、保战备工作。

　　翻雪山、过达坂、进哨所……驱车抵达某边防连时，夜幕已降临。此时，室外气温低至-24℃。记者看到，车刚停稳，工作组成员就兵分多路，直奔目的地——战区某处处长顾坤走进锅炉房，查看连队饮用水和暖气供应情况；某处参谋史诺走进制氧站，了解制氧装备性能和战备用氧基数；某处副处长张野峰来到班排宿舍与官兵围坐在一起，询问了解探亲休假、训练伤病等情况……该连连长张军深有感触地说：“工作组来之前就明确，不搞迎接、不听汇报，他们想到哪里、想了解什么就直达现场。”

　　“随着国家经济社会快速发展，各级大力推进边海防建设。如今，路、氧、暖、网、房都越来越好了！”谈及边关旧貌换新颜，已在高原一线坚守10年的二级上士扎西加参告诉记者。这些年，他亲眼见证巡逻走的砂石路变成柏油路、连队从土石房搬进阳光板房、营区从“信息孤岛”到用上无线网络……

　　守好边关，身体健康是基础，安心用心是关键。某边防连列兵马礼渊初上高原，脸上还没有标志性的“高原红”。工作组成员、某处处长杨柳青和军医一起，召集马礼渊等4名新兵，为他们普及高原病防治常识，介绍应急救援经验。大家拉家常、谈心事，很快打成一片。

　　“首次在高原过年，有什么期待？”面对记者询问，新兵们不仅想与家人视频通话、观看春节联欢晚会，还纷纷主动请缨参加站哨巡逻。交流结束，在工作组建议下，边防连队哨所下一步将加大对新战士全方位成长的帮扶力度。

　　战区主战，主责主业是备战打仗。一路上，工作组收集整理应急备战、管边控边等方面矛盾困难，以便结合新年度工作谋划统筹解决。某哨所海拔5046米，官兵乘车执勤巡逻要经过宽仅3米、多达27道拐的4公里陡坡。为此，战区专门就修建这条边防巡逻路作了下一步安排。该连指导员鲁文高兴地告诉记者：“听说上级计划拓宽升级这条路，全连官兵都很期待。以后无论执勤巡逻还是生活保障，都会更加安全方便。”

　　风雪交加挡不住浓浓真情。连日来，工作组一行顶风冒雪，深入被中央军委授予“喀喇昆仑钢铁哨卡”荣誉称号的神仙湾哨所和天文点、河尾滩、班公湖等边防点位，行程上千公里，一路走访慰问、一路解难纾困。在海拔6050米的无名山口，工作组接连遭遇险情，大家纷纷下车破冰除雪、清理路障。“在这么艰苦的环境里，官兵天天要执勤巡逻，多不容易啊！”一位工作组成员动情地说。

　　“感谢你们辛苦的付出、艰巨的付出、光荣的付出！”大雪封山，某哨所进出不便，工作组领导通过视频慰问坚守战位的官兵。视频中，哨所官兵的呼号声盖过了窗外呼啸的风声：“请组织放心，我们一定牢记职责、不辱使命，坚决完成好各项任务！”

　　据悉，在现地走访慰问的基础上，西部战区党委机关还通过安排一次上门走访、寄送一封慰问信函、拨打一个拜年电话等方式，了解边防一线官兵及家人的困难和需求，并送去新春祝福。截至目前，他们已协调西部7省(区、市)和新疆生产建设兵团共79个全国双拥模范城(县)慰问一线边防部队，帮助解决官兵看病就医、子女入学、法律纠纷等困难300余个。

　　(本报西藏阿里1月17日电 解放军报)