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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
2022中国宋庆龄基金会“文化小大使”活动获奖建议名单公示公告******
各学校、各院团、各校外教育机构、同学们：
由中国宋庆龄基金会主办，文化和旅游部国际交流与合作局支持，海外中国文化中心、中国宋庆龄青少年科技文化交流中心承办的2022中国宋庆龄基金会“文化小大使”活动已于近期举办终评会，专家评审委员会严格按照评审标准进行了评选。现将各奖项获奖建议名单公示如下：
“文化小大使”称号获得者建议名单
封烨惠Feng Ye Hui（阿联酋）
Habib Mohamed Kutb Ibrahim哈比柏·穆罕默德·伊布拉辛
（埃及）
Katherine Hartwig 星月（澳大利亚）
Qi Ali齐阿理（巴基斯坦）
Samuilik Varvara萨米丽克·瓦尔瓦拉（白俄罗斯）
Karolin Kanledjian 佳琳（保加利亚）
Adjalla Owen 阿加拉·欧文（贝宁）
Navez Emma 拿威·艾玛（比利时）
Пиманова Мария Сергеевна 皮玛诺娃·玛丽亚·谢尔盖耶夫娜（俄罗斯）
Navez Gabriel 拿威·加佰利（法国）
Fu Yuk Wing 傅钰颍（菲律宾）
Lin Chu 林楚（斐济）
Sarah Aldashti 王钰兮（科威特）
Dalcielo Mattia 唐龙（马耳他）
Kam Zhi Jing 甘芷静（马来西亚）
Marie Laurene Olivia Douce 玛丽·劳伦斯·奥利维亚·杜丝（毛里求斯）
Bubba Austin 布巴·奥斯汀（美国）
Tugsbayar Suvd-Erdene 珍珠（蒙古国）
Eden 岩弄禾（缅甸）
Krishav Pant 景天（尼泊尔）
Raymond David 李佳韩（坦桑尼亚）
Samuel Sun 孙梓航（新西兰）
Molnár Benedek 博骏（匈牙利）
Вита 维塔（亚美尼亚）
Mohsen Lotfollahi Ghaffari 穆森（伊朗）
Evie Wong 黄艺美（英国）
黄紫橙 Huang Zicheng（中国北京）
张梦阳 Zhang Mengyang（中国天津）
赵柏阳 Zhao Baiyang（中国广州）
王露晗 Wang Luhan（中国北京）
“优秀奖”获奖者建议名单
Alvina Lin 林榆惠（澳大利亚）
Jiang Taotao 江涛（澳大利亚）
Jana Ahmed El-Sayed Ismail 贾娜·艾哈迈德·伊斯玛仪
（埃及）
Azan Ali 王赞（巴基斯坦）
Abraham Alexis Orozco Paz 张庆鹏（秘鲁）
Krasovskaya Kira 科拉索夫斯卡娅·基拉（白俄罗斯）
Kursakova Varvara 库尔萨科娃·瓦尔瓦拉（白俄罗斯）
Afina Kulik 阿菲娜·库里克（俄罗斯）
Aveline Shi 施欣宜（菲律宾）
Yeeun Jung 郑艺恩（韩国）
Chong Khe Yun 张可韵（马来西亚）
Bayasgalan Enkhjin 恩和金（蒙古国）
Batabaatar Mandirvaa 曼迪日娃（蒙古国）
Thuy Shun Lei Tun 杨珮瑄（缅甸）
Die Die Ta 芬芬（缅甸）
Ye Min Aung 杨有章（缅甸）
Yang Yiyun 阳一韵（摩洛哥）
Maja Djordjević 玛雅·德约德耶维奇（塞尔维亚）
Zihan Zhang (Nicole) 张子涵（希腊）
Aw Ren Yu 胡人予（新加坡）
Shanwen Tan 陈善文（新西兰）
Muneera 茉莉（也门）
Nguyen Thanh Mai 阮青梅（越南）
蒲芊颖 Pu Qianying（中国北京）
陈勃充 Chen Bochong（中国北京）
宋沅芮 Song Yuanrui（中国青岛）
李 程 Li Cheng（中国广州）
赵梓涵 Zhao Zihan（中国北京）
白佳鹭 Bai Jialu（中国成都）
魏 宇 Wei Yu（中国宁夏）
“人气奖”建议名单
Janet Balareva 陈梦兰（保加利亚）
Ye Min Aung 杨有章（缅甸）
Yang Yiyun 阳一韵（摩洛哥）
Pattaraporn Huang 黄盈盈（泰国）
Amani Gabriel Kessi 胡天赐（坦桑尼亚）
Zhang Zihan (Nicole) 张子涵（希腊）
Wen Xuanlan (Audrey) 温宣岚（新加坡）
白佳鹭 Bai Jialu（中国成都）
雷涵涵 Lei Hanhan（中国北京）
付思雅 Fu Siya（中国北京）
钟何沐希 Zhonghe Muxi（中国北京）
梅宸瑞 Mei Chenrui（中国北京）
赵梓彤 Zhao Zitong（中国北京）
刘雅函 Liu Yahan（中国北京）
孙书萌 Sun Shumeng（中国北京）
库美乔 Ku Meiqiao（中国深圳）
公示时间：即日起至2023年1月18日23:59（北京时间）。
咨询方式：
邮箱：hdzj@sclc2017.org
联系电话：（+86）010-53935571
（+86）13511080846
（+86）13611004161
如有异议，请于公示期间致电或邮件咨询。本活动最终解释权归中国宋庆龄基金会所有。
备注：标注国家以参与者注册所属国为准。
获奖者名单排名不分先后。
（文图：赵筱尘 巫邓炎）
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