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

“再坚持一下”就是胜利******

　　12月19日凌晨，卡塔尔世界杯完美收官，阿根廷队如愿以偿捧回大力神杯。回望28个日日夜夜，许多参赛球队以其出色表现赢得了球迷的尊重，克罗地亚队就是其中一支。

　　先后挑落比利时、日本、巴西、摩洛哥等强队，支撑克罗地亚队一路走来的，是坚不可摧的韧性。1/4决赛对阵巴西队，比赛打到加时赛时先失一球，克罗地亚队没有自乱阵脚，更没有自暴自弃，以一如既往的坚韧完成了逆转，追平了比分，并最终凭借点球大战将夺冠热门巴西队淘汰出局。

　　赛场如战场。当身处危局、险局、残局、僵局甚至败局时，我们靠什么实现逆风翻盘，争取最后的胜利？

　　早在1938年，毛泽东同志就在《抗日游击战争的战略问题》一文中给出了答案：“被迫处于被动地位了的时候，这时的任务就是努力脱出这种被动……往往有这种情形，有利的情况和主动的恢复，产生于‘再坚持一下’的努力之中。”

　　纵观世界杯赛场，当一场比赛进入加时阶段，双方球员的体力消耗已近极限，此时已不单纯是技战术的对抗，更是意志力的较量。打仗亦是如此，战争的残酷尽人皆知。所谓狭路相逢勇者胜，就是当生与死的考验来临之际，心理与生理的抗争达到极限之时，看谁能咬紧牙关“再坚持一下”。无数事实证明，最终的胜利，往往属于坚持到最后的一方。

　　在我军的战争实践中，以少胜多、以弱胜强的战例不胜枚举。英勇顽强的战斗意志和战斗作风，是夺取战斗胜利的重要因素之一。“被动中始行，主动中胜出”的中国工农红军万里长征即是如此。金一南教授在《为什么是中国》一书中写道：“惊天地、泣鬼神的两万五千里长征，连‘战略转移’也是后来的说法，最初讲的是‘突围’，其实当时只是夹缝中求生存。”

　　夹缝中求生存是何等之艰难！长征路上，红军历经大小近600场战斗，一次次面临绝境，陷入至暗时刻，又一次次从危境中解脱，获得新胜利。将时间轴再拉长一点，强渡大渡河、飞夺泸定桥、血战孟良崮、鏖战松骨峰、坚守上甘岭……我军取得的每一场伟大胜利，无不得益于“再坚持一下”的强大韧性。

　　徐向前元帅曾说：“当你最严重最困难的时候，也是敌人最严重最困难的时候，常常是当你因困难在决心发生动摇的时候，而恰恰正是敌人对胜利感到绝望的时候，这种时机是最紧要的关头，这种时机决定于何方能坚持，何方能熬过这最后的五分钟，何方就能取得胜利。”在解放战争时期的晋中战役中，攻打运城的解放军部队进攻多次受阻，战斗形势险峻。危急关头，时任晋冀鲁豫军区第一副司令员的徐向前向全体官兵发出“坚持最后五分钟”的战斗命令。在战斗号令的鼓舞下，攻城官兵军威大振，攻山头、拔要塞，接连拿下运城、临汾等地。晋中战役得以成为我军以少胜多、以弱战强、以攻克守的经典战例。

　　其实，不论是“再坚持一下”，还是“坚持最后五分钟”，二者皆是强调“困境中保持韧性”的重要性。实现中华民族伟大复兴的道路并非一片坦途，我们要学会时刻与困境相伴，在困境中树立决战决胜的信心，时刻葆有战争年代英勇顽强的战斗作风，做到关键时刻冲得上去、危急关头豁得出来。只要韧性在、信心在，我们就能穿越荆棘，前进的脚步就不会停止。（汪娜）