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

书写“赶考答卷”，砥砺前行之力******

　　迈步新征程，广大党员干部要立足岗位接续奋斗，锚定奋斗目标，激发奋进动能，科学把握工作任务，深入贯彻新发展理念，以昂首阔步之姿拼搏进取，书写“赶考答卷”，砥砺前行之力，在奋楫扬帆中乘风破浪。

　　坚定“如磐志”，书写“积跬步以至千里”的信仰答卷。

　　信仰是栉风沐雨的前行，是不忘使命的担当，是面对迎面而来的挑战能够葆有坚如磐石的决心，是面对潮头的疾风大浪能够激扬一以贯之的豪情。新的赶考之路上，党员干部要以志之愈笃、行之不倦的拼搏之心直面困难和考验，以埋头苦干、脚踏实地的作风追梦圆梦，将美好的蓝图转变为舒展的画卷，把宏伟的目标转化为现实的图景。任何时候都要有坚定不移的信念，面对事业能够下足稳扎稳打的功夫，能够保持久久为功的韧劲，在积跬步中至千里，在行之不辍中抵达目标。

　　共绘“同心圆”，书写“众人拾柴火焰高”的团结答卷。走得再远，不能忘记风雨兼程的来时路，不能忘记历史给予的深刻启示。回望党史，我们党凝聚起同舟共济之力，中华儿女在守望相助中共迎挑战，在风雨同舟中共创辉煌，心往一处想、劲往一处使，共绘团结向上的“同心圆”。新的征程上，党员干部要厚植“人民至上”的价值理念，回应群众呼声，实现人民期盼，带领人民群众齐心奋进、同心圆梦，将星火汇聚成“炬”，点燃奋斗豪情，凝聚众人之力，在劈波斩浪中不断向前迈进，朝着更加美好的未来进发，不断提升群众的幸福感和获得感。

　　战胜“拦路虎”，书写“越是艰险越向前”的斗争答卷。回望党史，一代代共产党人以不怕艰辛、勇于担当的精神一路闯关夺隘，战胜了前所未有的逆境、严峻复杂的形势、不可胜数的挑战，在考验面前敢于“冲上去”，在困难面前敢于“站出来”，他们用“越是艰险越向前”的行动书写了彪炳史册的奋斗成果。成绩来之不易，斗争未有穷期。新的征程上，党员干部既要品尝成果的“甜味”，也要时刻不忘奋进征程上凝心聚力的拼搏，要时刻铭记付出心血和汗水的“苦味”，在实践中甘于吃苦、勇于斗争，激发勇毅而行的胆魄，提升善于斗争的本领，在奋斗中书写崭新奇迹。（李庆）