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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

张腾蛟：共产党员关键时刻得站出来******

　　“平常时候看得出来、关键时刻站得出来、危难关头豁得出来！”沈阳鼓风机集团股份有限公司总装车间焊工、高级技师张腾蛟以此作为自己的行为准则。

　　张腾蛟主要从事鼓风机、透平压缩机工程管路焊接工作。从入厂第一天起，他就决心做最好的技术工人。他虚心向师傅们请教，时常下班后在车间自制的工装架上反复练习到深夜。在练习仰板手工电弧焊的过程中，雨点般的“焊豆子”烫漏工作服烫到肉里，身上的烫疤见证了他焊接技术的不断提高。在沈阳市举办的职业技能竞赛活动中，他连续两届获得焊工组冠军，并改进了有关操作手法。

　　“干就干好，追求更好。”张腾蛟参与了多台国产化首台套重点大型项目压缩机组的工程管路焊接工作。有的高压、厚壁不锈钢管里的介质不是有毒有害就是易燃易爆，还有的非常珍稀，焊接难度大、质量要求高。张腾蛟摸索总结出“熔池下沉法”等操作方法，将车间管路焊接合格率提高到95%以上。他创造了焊接管路X射线探伤一次合格无返修的纪录，到目前为止，他焊接的数百条管路没出现过质量事故。

　　多年来，张腾蛟不断创新，完成提案改善、技术革新和合理化建议213项，改进总结操作方法5项。其中仅回油管路改造工程一项，每年就为企业节省至少300万元资金。

　　张腾蛟常说，不能让“绝活”绝了，要让“绝活”活了。他把经验和技巧毫无保留地传给徒弟，他的8名徒弟中，高级技师5人、高级工程师1人。以张腾蛟为领创人的国家级劳模创新工作室以技能传授和技术攻关为主要目标，为提升员工技能和解决生产一线技术难题提供了有力支持。

　　今年上半年，沈阳发生新一轮疫情，张腾蛟响应集团“抗疫情，保生产”号召，主动要求留守在单位，进行4台份某海上平台压缩机组的抢制工作。工期紧张，机组台份多，管路结构复杂，工作量大。因为疫情，整个车间只有他一个焊工，每天焊接工作量是平时的4倍多。经过20天的昼夜奋战，他保质保量按时完成配焊工作，用行动让党徽在一线熠熠生辉。（辽宁日报记者 赵英明）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）