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来源：佰家富app2023-11-20 17:48

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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

四川：上万名铁路建设者返岗复工高铁建设稳步推进******

　　(新春走基层)四川：上万名铁路建设者返岗复工高铁建设稳步推进

　　中新网成都2月3日电 (刘忠俊)2月3日，四川成自宜、成达万高铁以及成兰铁路等重点铁路项目工地上万名建设者返岗复工，工地上机器轰鸣，一派繁忙景象。

　　成都经达州至重庆万州高铁(下称：“成达万高铁”)是我国“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分，涪江特大桥位于四川遂宁市境内，全长5585.4米，主桥为双塔双索面钢混结合梁斜拉桥，桥梁主跨305米，是成达万高铁控制性工程之一。

成自宜高铁成都双线特大桥至天府站区间工人们正在铺设轨道。　刘忠俊摄

　　中新网记者走进成达万高铁涪江特大桥施工现场，工人师傅们紧张操作着10多台旋挖钻机、履带吊、汽车吊等进行施工作业，全力抢抓河道枯水黄金期。“涪江特大桥横跨1300米涪江江面，要赶在汛期前完成水下施工。”中铁十七局成达万高铁6标段二工区经理王俊俊称，汛期来临涪江水位将上涨，给水下施工增加难度。“力争在汛期前完成大桥水下部分施工，这也是项目部2023年最重要的节点。”

正在加紧建设的天府高铁站。　刘忠俊摄

　　2023年即将建成通车的成都经自贡至宜宾高铁(下称：“成自宜高铁”)全面进入铺轨、四电、站房的最后冲刺阶段，记者在成自宜高铁成都双线特大桥至天府站区间看到，60余名施工人员正在进行布枕、铺设轨排、安装配件等作业，并以每天300米至500米的速度推进。“工地全部复工，正在进行成自宜高铁成都段的铺轨作业。”中铁十九局成自高铁7标铺轨项目部周忠坤称，后续将增加至300人左右，力争6月30日实现轨通。

成自宜高铁龙泉山隧道内工人师傅们正在进行无砟轨排的吊装等作业。

　　天府高铁站位于成都市天府新区兴隆湖以东，车站采用“站房高架+站场高架”设计理念，为12台22线。庞大的工地上耸立着18台塔吊正不停转动，下方穿着橙色背心的工人在工地上穿行，他们搭建钢架、或绑扎钢筋，开展混凝土浇筑作业忙个不停。与此同时，成自宜高铁龙泉山隧道里两台小型吊车正来回穿行，不停地调运浇筑使用的无砟轨排，工人们正在为新一轮的无砟轨排浇筑作业做好准备工作。

涪江特大桥施工现场工人师傅正在焊接钢筋笼。　刘忠俊摄

　　“正根据现有资料，提前准备施工方案和摸清地下管线情况，确保施工顺利进行。”成都至重庆高铁成都站建设现场，中铁八局成都车站站房项目总工程师胡涛正和同事们一同研讨站房过境道路施工前期准备工作细节。“既有区域拆除工作完成是确保后续施工实施的先决条件。”胡涛称，目前拆除已进入第二阶段，即拆除既有的第1至第4股道，并将第5股道打围。拆除完成后，成都站南站房及南广场施工将提上日程。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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