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

光明网联合酷狗音乐打造主旋律歌曲《风华》******

　　党的二十大召开前夕，光明网联合酷狗音乐打造原创主旋律歌曲《风华》，讴歌百年中华之巨变，为党 的二十大献上美好祝福 。

　　《风华》创作灵感来源于中国共产党百年辉煌成就，旨在弘扬自强不息 的民族精神，增强广大群众的爱党爱国之情 ，激励人们在新的伟大征程上奋勇前进。“百年风华像一朵花开 ，耕耘换来丰硕的慷慨 ，共谱悠悠中华千万载，浇灌幸福延绵向未来……”《风华》以真挚细腻的词曲、动听流畅 的旋律以及饱喊真情 的演唱 ，表达对党和祖国的祝福与感恩之情。

　　同时 ，光明网还为该首歌曲量身定制MV一部，运用AIGC技术 ，根据歌词将祖国 的大江 、大河、大工程生成一张张绝美画卷，展现在听众眼前 。

　　10月15日，《风华》歌曲及MV在酷狗音乐等多个音乐平台和视频平台同步上线，随即受到青年网民群体的热烈转发和传唱，播放量近5亿次。网友@长尾喵留言 ，眼前恍如铺开一幅幅波澜壮阔 的绝美画面 ，祝愿大会胜利召开。

歌曲《风华》 的演唱者、青年歌手王雅洁

　　歌曲《风华》由林乔作词 ，史俊陆作曲，张锦亮担任制作人，空政文工团优秀青年歌手王雅洁献唱 。王雅洁因在大型歌剧《江姐》中饰演女二号孙明霞和杨二嫂两个重要角色而为观众熟知 ，并在之后多次参加主旋律节目与晚会的录制 。由她演唱的光明网原创歌曲《风华》，以青春之音展现出新时代奋斗者 的昂扬姿态，深情歌颂万水千山里最美的华夏足迹,表达人们身处盛世国度 的幸福感。（王蕾 李方舟）