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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
（新春走基层）20米高空的“点灯人”******
中新网广州1月18日电 题：20米高空的“点灯人”
作者 欧阳文强 刘欣彤 郭军
“灯亮啦！灯具亮度正常！”1月17日20时30分，中国铁路广州局集团有限公司广州供电段电力线路工工长胡永机喊道。这是该段电力线路工们利用白天灯桥停电时段，对广州南动车所站场4座灯桥、250盏灯具，以及开关箱、线缆和支撑装置等部位进行专项维护，夜间到现场对灯具照明情况进行确认。
广州供电段电力线路工工长胡永机与同事吴伟志正在对灯具进行专项维护作业 欧阳文强 摄在20米的高空上，行走在长100余米、宽不足1.5米的镂空钢筋灯桥，并在上面进行巡视和维护灯具，是常人难以完成的工作。在这座空中连廊上，起风时，桥面会轻微地晃动，每一步都比在地面上走得要艰难，加之近期春运期间天气较为湿冷，灯桥上的风吹到脸上仿佛刀刮一般刺痛。每当走动时，灯桥晃动就更为明显，但是身经百战的电力工长李志贤和技术能手吴伟志在上面却如履平地。
“第一次站在灯桥时，我其实挺害怕的，脚迟迟不敢迈出第一步。李工长鼓励我别往下看。当时我看他在前面如同走在平地上，才鼓起勇气，敢慢慢迈出一小步。现在次数多了，也就不怕了。”吴伟志腼腆地说道。
吴伟志正爬上20米高的灯桥 欧阳文强 摄在走到指定位置后，工长胡永机便熟练地打好安全带，从袋子中掏出工具开始检查，“广州南动车所站场这里4个灯桥，上面的每一盏灯我们都要认真检查，确保安全。”检查完一处，他就拉开工具包的拉链，小心翼翼地将扳手装进去。因为灯桥的走廊由一根根钢筋组成，完全是镂空的，因此绝不能掉落任何物品。工作时必须全神贯注，丝毫马虎不得。
灯桥是站场作业人员夜间的“眼睛”，如果灯不亮，作业人员就无法看清站场，检修、调车等作业将难以进行，列车就难以准时安全出行。
“拆除或安装一盏灯要不停地旋拧螺丝上百次。这座灯桥除了维修坏了的灯之外，我们还要对其他能正常照明的灯进行检查，这样下来，其实工作量也不小，对体力也是一种考验。”陈桂平边拧螺丝边说道。在彻骨寒风下检查了3个多小时，胡永机和陈桂平才完成了整座灯桥的检修，脱下手套擦了擦额头上的汗，才发现手都冻红了。稍微暖了一下手后，两人又赶紧戴上手套，爬下20米高的灯桥，往下一座灯桥走去。
广州南动车所站场灯桥 欧阳文强 摄陈桂平说：“今年是我参加工作的第7个春运，这些灯桥的检修，虽然再平常不过，但绝不能放松警惕。”
春运期间，他们要定期登上20米高、100多米长的灯桥开展全面排查，确保灯具保持常亮。这些“两柱一跨”的钢结构式灯桥，主要为广州南动车所、江村站场等高、普铁枢纽地区列车存放的大型站场提供有效照明。
“这些地方通常比较偏远，少了城市的繁华喧嚣，却多了列车安全驶过的轰鸣声，守护好电力设备安全，就是为列车平安出行提供最好的服务和支撑。”李志贤在巡视灯桥时说道。(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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