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
长白林海的电力巡线人：在极寒中“走出”一条安全线******
(新春走基层)长白林海的电力巡线人：在极寒中“走出”一条安全线
中新网吉林2月3日电 (石洪宇 孙晓晨)山路被半米深的积雪覆盖。一大早，沈铁吉林供电段泉阳电力工区工长邹伟华便带着徒弟王鹏进了大山。这一天，他们要在雪中跋涉14公里，完成供电设备的巡检任务。
踩着齐膝深的积雪，邹伟华叮嘱王鹏：“降雪后必须巡检，雪越大越得进山。”在长白山林海深处，穿着黄色马甲的二人组非常显眼。
42岁的邹伟华在电力线路工岗位上工作了22年。他所在的泉阳电力工区守护的浑白线是长白山脚下唯一一条铁路线，是长白山地区居民乘车进出大山的主要线路，也是泉阳泉、长白山天泉、农夫山泉等多个矿泉水厂物资运输的“大动脉”。
山路崎岖，却不能轻装上阵。邹伟华的背包里不光有钳形表、脚扣子等检修工具，还有一把铁锹，遇到雪深处他们要一锹一锹掘出道路。看着气喘吁吁的徒弟王鹏，邹伟华拍拍他的背：“雪里走路不能歇，一歇脚就冻得受不了。”
邹伟华(右一)带领同事巡线 吉林供电段供图这对师徒一年要走七百多公里，相当于从北京走到沈阳。他们每个季度都要对线路内的电杆、变压器、配电箱等供电设备进行巡视。
邹伟华说，林海中的电力线路沿线地形复杂，无法使用机动车巡检，只能徒步完成。相比其他季节，冬天是最艰难的。冰天雪地里，他们要细致检查每一处电杆，生怕错过隐患。
走到一处电杆，邹伟华发现横担扭曲变形，他拿着望远镜反复确认。“应该是大雪把树枝压弯了，先记录一下，回头申请一个‘天窗时间’进行维修。”邹伟华对王鹏说。
邹伟华厚厚的本子上记录着哪一处设备易发生故障，哪一段路要怎么走。工区职工们认为，这就是整个班组的检修“小红书”。
王鹏是个“90后”，已经跟着邹伟华处理过不少故障。即便工作环境艰苦，他也干劲十足。看着损坏的横担，王鹏主动请缨，“‘天窗’下来了我上去换吧。”
邹伟华再次叮嘱：“冬天电杆上有薄霜不好爬，一定要注意安全。”听到师傅一口答应，王鹏很高兴。
长白林海冬季昼短夜长，早出晚归、披星戴月已经成了邹伟华的日常。为了不耽误巡检，他把干粮带在身上，由于温度太低，干粮很快被冻凉。在背风的树后，师徒解决了午餐。
静谧的午后山林中，二人踩着积雪继续前行。今年的春运仍在进行，邹伟华和同事们的工作仍然很繁重。(完)
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