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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

北京冬奥精神宣讲团举办北京冬奥会一周年专场报告会******

　　中新网北京2月4日电 (记者 陈杭)2月3日，在北京冬奥会成功举办一周年之际，北京冬奥精神宣讲团来到延庆赛区，在中关村(延庆)体育科技前沿技术创新中心举办北京冬奥会一周年专场宣讲会。8位冬奥精神宣讲员从不同角度深情讲述筹办举办期间精彩非凡的冬奥故事，全方位多角度立体式展示我国冰雪运动取得的历史性成绩以及在场馆建设、城市交通、经济发展、冬季运动参与普及等方面取得的成果。

　　此次活动由北京冬奥组委、北京市委宣传部、北京市社会科学院(市委讲师团)共同主办，延庆区委宣传部承办。北京冬奥会后，为讲述冬奥筹办举办过程中台前幕后的感人故事，展示广大冬奥组织者、建设者“胸怀大局、自信开放、迎难而上、追求卓越、共创未来”的北京冬奥精神，北京冬奥组委、北京市委宣传部、北京市社会科学院(市委讲师团)联合组建北京冬奥精神宣讲团，切实将北京冬奥会留下的宝贵精神财富转化为推动新时代发展的强大动力，延续后冬奥时代的冰雪热情，让更多的奥运遗产、让冰雪运动进入寻常百姓生活中。

　　北京冬奥精神宣讲员当中有北京冬奥会短道速滑冠军任子威、花样滑冰双人滑冠军隋文静/韩聪、自由式滑雪空中技巧冠军齐广璞、残奥越野滑雪冠军杨洪琼，还有北京冬奥会滑雪救援队医生、制冰师、城市规划师、奥林匹克文化推广者、5G技术智慧办奥亲历者、双奥记者、志愿者、裁判、冬奥组委留守工作人员和普通市民。他们走进机关、企业、学校、社区、农村和各大网络直播间，通过亲历亲闻的故事，宣讲北京冬奥精神，回顾冬奥申办筹办举办的不平凡岁月。

　　据悉，北京冬奥精神宣讲团成员大部分来自北京冬奥宣讲团，在北京冬奥会举办前已经宣讲了五年。宣讲员中，年龄最大的64岁，最小的只有8岁。冬奥筹办期间，足迹遍布黑龙江、内蒙古、新疆、西藏、青海、福建等全国18个省市自治区。为了把奥林匹克的种子播撒进更多青少年的心中，组织开展“走进百所高校”“走进百所中小学”“走进百所希望小学”“走进百所海外华文学校”系列宣讲，覆盖全国31个省、市、自治区以及香港在内的450余所学校，辐射全球40个国家(地区)100余所海外华文学校、100余个侨团。

　　同时，创新双语宣讲模式，为来自55个国家和地区的侨界代表和17国欧洲在华青年举办专场宣讲会，向世界讲好冬奥故事、讲好中国故事。在全球疫情背景下，创新传播方式，在北京市1.8万公交车辆、23条地铁线路、6000多台楼宇电视和城市大屏、全国“八纵八横”铁路近3000对动车组17万块显示屏、中国国航400多架飞机700余条航线上开展短视频云宣讲，云上直接受众超过1亿人次。

　　国际奥委会主席巴赫为宣讲团亲笔题词：“感谢北京冬奥宣讲团在中国传播奥林匹克价值观。”北京冬奥宣讲团在2021年底集体荣获北京榜样特别奖，在2022年4月荣获2022年冬奥会、冬残奥会北京市先进集体。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）