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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

高手云集！2022/2023全国花样滑冰锦标赛开赛******

　　中新网1月11日电 据中国花样滑冰协会消息，11日下午，2022/2023全国花样滑冰锦标赛在河北承德冰上运动中心启幕。这是2023年举办的首场全国性花样滑冰赛事，也是时隔三年首个回归线下的全国性花滑赛事，比赛吸引了众多高手参加。

　　本届赛事为期三天，1月12日将决出男子单人滑冠军，女子单人滑、双人滑和冰舞项目的冠军则将于1月13日出炉。

　　中国花样滑冰协会主席申雪表示，全国锦标赛既是国内高水平花样滑冰运动员检验、展示训练成果的舞台，也已经成为冰雪爱好者每个赛季最期待的赛事活动之一。本届全国锦标赛是本赛季首个回归线下的全国性花滑赛事，必将点燃选手和冰迷的热情，让这场冰上盛会更加生动，更加精彩。

　　男子单人滑方面，18岁小将陈昱东将向个人首个全锦赛冠军发起冲击。随着年龄和阅历增长，他的训练和比赛状态在不断提升。韩文宝和姜智敖在不久前的全国青年锦标赛上分获亚军和季军，他们的表现同样值得期待。此外，梅格睿祺、于之乐等选手也将力争奉献精彩表演。他们均在南方城市生活、训练，近年来进步明显。

　　女子单人滑赛场，卫冕冠军安香怡在本赛季完成了国际赛场首秀，在国际滑联青年组大奖赛波兰站中获得第五名的好成绩，两套节目《小丑登场》《万物理论》也颇具看点。上届全锦赛亚军陈虹伊将再次登场，金书贤、王芓乔、程佳盈等一批表演风格突出的小选手同样是奖牌的有力争夺者。

　　双人滑项目，张思阳/杨泳超将参加他们搭档后的第一届全锦赛。张思阳曾是一名优秀的女单运动员，滑行技术突出，杨泳超曾和之前的搭档获得上届全锦赛亚军，技术扎实，大赛经验也很丰富。另一对组合杨易溪/邓舜阳本赛季以赛代练，收获了包括国际滑联青年组大奖赛波兰站第五名、全国青年锦标赛冠军、俱乐部联赛总决赛青年组冠军在内的诸多好成绩。此外，上届全锦赛青年组选手王慧蒂/贾梓麒，张嘉轩/黄一航、孙优美/李泽恩、王韵杰/刘赫霖等新面孔也将在本次比赛中亮相。

　　冰上舞蹈方面，上届全锦赛青年组冠军陈溪梓/邢珈宁将力争站上最高领奖台。同样在上届全锦赛出战青年组比赛的李宣潼/王新康、曹路唱/陈建旭等年轻选手将在本赛季完成升组比赛，积累经验，展示训练成果。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）