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

热评丨新年喜看新活力，提振信心在行动******

　　今年元旦假期，各地消费复苏回暖趋势明显。元旦小长假，全国铁路日均发送旅客508万人次，较去年11月份日均旅客发送量增长109%；“2023全国网上年货节”首日，全国网络零售额452亿元，比去年年货节首日增长6.5%；不少餐馆再现门庭若市、排队等号的场面，故宫博物院、北京环球度假区等景区也重现如潮的人流。

　　告别不容易的2022年，2023年元旦假期的复苏势头，给今年的经济形势开了个好头。在疫情防控政策优化调整后的首个消费节点，城市的“烟火气”归来了，人们“出门转一转”的热情提升了，而这背后则是社会经济恢复常态，进一步繁荣发展的内在动力与强大意愿。

　　总需求不足是当前经济运行中面临的突出矛盾。着力扩大国内需求，是今年经济工作的重点。恢复堂食、跨省旅游等一系列措施，让人们沉积已久的需求得到释放。更重要的是，人们对美好生活的向往没有变，对幸福的追求没有变。

　　社会心理的预期，离不开实实在在、求真务实的行动。有的地方通过发放消费券等形式，让市民游客得到“真金白银”的实惠；在国家继续新能源汽车免征车辆购置税政策的基础上，有的地方出台促进汽车消费的惠民政策；正值年货消费高潮，线上线下丰富多彩的购物节、打折促销活动，不断优化消费体验，满足了消费者“一站式购物”的愿望。真招数、巧办法正在相继出台，激活民众的消费意愿和需求。

　　去年年底召开的中央经济工作会议提出，切实落实“两个毫不动摇”。“要从制度和法律上把对国企民企平等对待的要求落下来，从政策和舆论上鼓励支持民营经济和民营企业发展壮大。依法保护民营企业产权和企业家权益。”大力提振市场信心，是促进经济稳步快速回升的又一个重点。

　　连日来，各地出台诸多惠企政策，增强市场主体信心，直指“拼经济”目标。一些地方的党政领导专门召开企业座谈会，与企业家一起谋划经济发展，为企业纾困。政府通过组织企业集中签约大项目，组团出海揽订单，积极开拓维护市场，抢抓外贸发展先机。有的地方还鼓励企业给外地员工发放新春红包，以缓解春节前后用工难题。

　　在增强企业信心、出台务实纾困政策的同时，也要对经济修复的复杂性有足够估计，付出更大努力。中央经济工作会议强调，坚持推动经济发展在法治轨道上运行，依法保护产权和知识产权，恪守契约精神，营造市场化、法治化、国际化一流营商环境。进一步完善“顶层设计”，保护企业产权，企业家吃下了“定心丸”。

　　元旦消费掀起小高潮，工厂车间忙碌有序的场面再现，再次验证中国经济韧性强、潜力足、回旋余地广，长期向好的基本面不会改变。只要坚定信心、乘势而上，我们一定能迎来更加光明的发展前景。

　　（文丨王钟的）