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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
探访浙江嘉兴“农业梦工厂”：小番茄种出“科技味儿”******
(新春走基层)探访浙江嘉兴“农业梦工厂”：小番茄种出“科技味儿”
中新网嘉兴1月12日电 (张雨滴 钟鑫媛)凛冬已至，春节将近，走进浙江省嘉兴市南湖区湘家荡农业数字化工厂，这里却是一派春意盎然、热火朝天的忙碌景象。
在这座钢结构和玻璃组成的面积约为3万平方米的温室内，绿油油的番茄藤蔓丛里延出一条“H”形轨道，一辆升降车从轨道上缓缓滑出，工作人员正站在车上，将茎蔓从架绳上取下，再小心落到落蔓架上。
番茄进入熟果期 钟鑫媛 摄走进这座“农业梦工厂”，让人最直观的感受是“清新”，没有传统菜园里的泥泞，白色是整个基地的主色调，一排排番茄秧苗统一生长在一块密封的长条形栽培基质上，每株秧苗根部插有一根小细管，整个种植区非常干净，几乎看不到灰尘。
“我们采用的是椰糠基质栽培、营养液灌溉的方式进行培育，生产的是全程可追溯的高品质果蔬，全部实现智能化、标准化。”湘家荡数字化农业工厂工作人员陈寒介绍。
与传统种植不同，一个个新技术将大棚“全副武装”起来，番茄从育苗到结果，实现了全周期的数字化，做到每一个细节都可控，而且产量非常可观。而科技感满满的设备也让工作人员在工作时劳动强度大大降低。
“在这里干活真好，不出远门就能挣份工资。”大棚里番茄植株上一个个红透了的番茄，映红了正在打老叶的工作人员李建英的笑脸。
自从到湘家荡农业数字化工厂上班以来，李建英才发现“田”居然还能这样“种”，同样是在种地，跟过去相比，手脚都不会弄脏。
在番茄林中，还有装着熊蜂的箱子。陈寒介绍，传统农业中，授粉是通过人工点激素进行的，可能产生激素残留的现象，现在智能农业采用从以色列引进的熊蜂作为生态连接，给番茄授粉，就能够避免这种问题。
玻璃温室大棚里，种植着是黑巧、黄葡、红莓、金橙、咖宝等10个品种的小番茄，犹如一座“番茄森林”，空气中还弥漫着沁人心脾的果香。
如今，长势旺盛的番茄已进入熟果期，番茄藤上硕果累累，一串串果实圆润饱满、层层叠叠，员工们正忙着采摘、包装、发货，上下飞舞的熊蜂不时落在番茄花蕊上。
“摘下来的番茄不用洗，直接就可以吃的，我们不打农药。”陈寒说着摘下一颗番茄递进了嘴里，一口咬下，汁水从嘴角沁出，还未咽完，又把手伸向了藤蔓。
除了令人“惊艳”的技术，这里出产的水果还有“惊艳”的产值，数字+农业在这里碰撞出大数据时代的新火花。
据了解，这里的番茄进入熟果期之后，基本上一周就可以收获一次，每年可以结40多穗果，产量及产值是传统温室的5倍以上。
“现在的订单主要发往北京、上海、天津等大城市，消费者遍布全国各地，深受高端市场欢迎，临近春节，更是供不应求。”陈寒说。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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