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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

有一种忠诚叫“戍边为民”******

　　西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所政治教导员王微，穿梭在原始森林里巡边，这是他和同事们的工作常态。

　　西藏玉麦边境派出所政治教导员王微（左二）与同事在巡边路上。西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所供图。

　　王微2009年来到西藏，成为一名戍边人。如今，已经在这里待了13年。他说，记得2021年初，在一次辖区走访时，看见村民吾金壤追老人望着修了半年的新房正在发愁。了解后才知道，老人还差8000块钱买房梁，于是，他就将刚刚获评“民族团结进步模范个人”的3000元奖金交给了老人，还发动亲朋好友捐款，很快就凑齐了8000块钱。最终，房屋如期地完工，老人也如愿地搬进了新房。

　　西藏玉麦边境派出所政治教导员王微与玉麦干部群众在一起。西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所供图。

　　2021年6月，根据工作需要，王微调到了玉麦边境派出所。这里地处喜马拉雅山脉南麓，驻地平均海拔3650米。

　　为了帮助群众脱贫致富，王微主动对接国家兴边富民和乡村振兴战略，启动“边境游”“牧家乐”等特色旅游模式，帮助村民拓宽牦牛肉、藏药材、鸡血藤手工艺品等线上线下销售渠道。王微说，工作中最开心的就是老百姓的日子一天比一天好。

　　在玉麦，桑杰曲巴老人和女儿卓嘎、央宗一家三口，用坚守诠释着责任与担当。如今建起了一座纪念馆，诉说着他们守边的故事，王微也成为义务讲解员中的一员。

　　西藏玉麦边境派出所警官与卓嘎央宗姐妹为岩石上的国旗刷上新漆。西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所供图。

　　年轻的巡边队伍走在桑杰曲巴老人走过的巡边路上，警民共同在边境区域挂国旗宣示领土主权、新党员在边境线上进行入党宣誓……如今，这样的画面在玉麦经常出现。

　　移民管理警察在祖国的边境线上巡逻，成为祖国边境线上移动的坐标。西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所供图。

　　王微说，每个月，他们都会开展边境巡逻。在沿途悬挂五星红旗，在岩石上喷涂“中国”“CHINA”字样。在西藏，每一个移民管理警察，都是祖国边境线上移动的坐标。看好守好每一寸土地，是他们最自豪的事情。他会像玉麦的树一样，向下扎根，向上生长，努力守护好雪域边疆的群众和每一寸土地。

　　玉麦派出所警官在巡边路上，在岩石上喷涂“中国”、国旗等标记。西藏出入境边防检查总站玉麦边境派出所供图。

　　记者：洛登、索朗德吉

　　编辑：何莉、董琳娜、王雅璇、袁亨瑞

　　制作：新华FM工作室

　　新华社音视频部

　　出品

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）