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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

冀北长城古村腊月见闻：观长城 品美食 享年味******

　　(新春见闻)冀北长城古村腊月见闻：观长城 品美食 享年味

　　中新社秦皇岛1月12日电 题：冀北长城古村腊月见闻：观长城 品美食 享年味

　　作者 肖光明 李洋

　　从进入中国农历腊月开始，河北省秦皇岛市海港区驻操营镇董家口村村民孙志伟就忙碌起来。选羊、腌制、生火、焖烤……一整套繁琐的工作，孙志伟已驾轻就熟。

　　20天来，孙志伟烤了30多只整羊。“今年腊月格外忙碌，这都是长城带来的福气。”孙志伟说，他和妻子盘点计算，春节前，一家人将会有一笔可观的收入。

　　董家口村位于秦皇岛市北部山区，长城脚下，这里以长城边墙雕花图案形式多样而著称。全村共有130余户，400多人。之前，由于地处深山、交通不便，尽管拥有长城美景，却让很多游客望而却步。如今，平坦的公路直达村落，村里的烤羊也成为远近闻名的特色美食。

　　临近春节，游客接踵而至。11日9时，董家口村的街道上热闹起来，来自秦皇岛市区和外地的游客络绎不绝。上午爬长城，中午吃烤羊，已成为游客们的标配。

　　腊月里，秦皇岛市民李吉天每次招待外地朋友，都会提议到董家口村游长城，品特色美食。“长城脚下，摆酒话桑麻是一件乐事，在这里过年也会成为外地客人的美好记忆。”李吉天说。

　　来此游览的上海游客王文利是第一次看到长城。他表示：“真是雄伟壮观，能在春节前来到长城脚下，不虚此行。”

　　河北省秦皇岛市保留着223.1公里的明长城，集滨海长城、海上长城、平原长城、高山长城、河道长城等精华于一身。

　　中国官方于2019年印发《长城、大运河、长征国家文化公园建设方案》，作为长城文化资源大省的河北省是长城国家文化公园重点建设区。

　　秦皇岛市在编制完成《长城国家文化公园(秦皇岛段)建设保护实施规划》基础上，规划建设山海关关城防御体系文化展示园、板厂峪长城文化展示园2处核心展示园，11处特色展示点。同时，规划了山海关中国长城博物馆(暂定名)等国家级和省、市级项目33个。目前15个重点项目已建成，其它项目均在快速推进中。

　　据秦皇岛市海港区旅游创新发展中心副主任张超介绍，海港区打造了全长176.58公里的长城旅游公路，贯穿北部山区40余个村庄，将20余个旅游景点相串联，形成旅游景观环线。

　　沉睡的长城资源被激活，成为这些长城脚下村落发展的金字招牌。

　　秦皇岛市海港区驻操营镇长城村66岁村民于文龙家，自家饲养的散养猪受到游客热捧。提前预订，现宰现吃，成为游客乐享年味的别样节目。“守着长城过年，吃了美食过节，看到客人们来这里体验年味，我也很开心。”于文龙说。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）