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

池黄铁路架梁全部完成 为全线按期开通运营按下“快进键”******

　　中新网黄山1月12日电(韩苏原 王星星 刘玮)11日下午，在安徽省黄山市黄山区池黄铁路3标浦溪河特大桥箱梁架设现场 ，随着全线最后一榀箱梁16根支座螺栓精准落入支座垫石预接孔内，标志着池黄铁路箱梁架设全部完成 ，实现了全线又一个里程碑节点目标 ，下步项目将转入无砟轨道施工，为按期开通运营按下“快进键” 。

　　此次架设的箱梁长32.6米、宽12.6米、高3.1米 ，重约850吨 ，承担运架梁任务的是全国首台千吨级复合式运架一体机“昆仑号Ⅱ”，加装有智能驾驶 、自动感应避障装置。穿隧过桥是架梁施工 的重难点，为安全 、高效推进架梁施工 ，株桥公司自2022年1月开始架梁以来，结合桥隧分布、沿线地形、地貌特点 ，科学组织，强化管理，在平均架梁运距20公里、穿过四座总长达11.26公里的曲线隧道情况下，采取人休机不停、运梁指挥员专人盯守重点区域等措施 ，保障架梁作业进度，架梁效率提升了25%，平均每天架设约1.25榀，确保了架梁节点目标。

　　梁场位于黄山风景区内，环水保要求高。场区内排水系统采取“雨污分流”模式，投入压滤机、砂石分离机等环水保设备对污水循环利用，定期洒水降尘 ，场区生活垃圾由环卫部门定期清运 ，危废品单独存放到危废品库，对水环境、声环境 、大气环境和固体废物分类管理 ，实现环境污染有效控制，以实际行动践行“来时青山绿水，走时绿水青山” 的环水保工作理念 。

　　池黄高铁自池州站至黄山北站 ，是武杭快速高铁网的重要组成部分 ，全长125.1公里，设计时速350公里，全线设池州站、九华山站、黄山西站 、黟县东站 、黄山北站。高铁建成后 ，将成为串联皖南两山一湖(九华山 、黄山 、太平湖)核心景点的黄金旅游线路 ，对于完善区域快速铁路网布局 、加快皖南国际文化旅游示范区建设 、促进沿线经济社会协调发展具有重要意义。