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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

黄河上游青海循化“菜篮”飘香******

　　(新春走基层)黄河上游青海循化“菜篮”飘香

　　中新网西宁2月2日电 题：黄河上游青海循化“菜篮”飘香

　　作者 李晓娟 李隽

　　立春将至，在位于黄河上游的青海省海东市循化撒拉族自治县，黄河彩篮蔬菜种植基地的各类瓜果蔬菜的清香扑鼻。

　　地处黄河、湟水谷地的海东市是青海最大的农业区，粮食生产占全省一半以上，蔬菜供给占全省近一半。

　　多年来，随着消费水平的不断提高和短途游的火热兴起，来黄河彩篮蔬菜种植基地现场采摘已成为不少民众的过冬仪式感。

　　每年12月中旬到春节前后，是黄河彩篮冬季温室采摘的旺季，每到周末，种植户魏晋宝的蔬菜大棚里前来采摘的群众便络绎不绝。

　　“我们老家在甘肃省白银市靖远县，整个村里的人都在全国各地种大棚蔬菜。知道循化这边有温室大棚可以承包我们就过来了。”魏晋宝边整理甜瓜秧苗边告诉记者，循化地处黄河岸边，昼夜温差大，土质较好，所以甜瓜、西瓜的甜度高，在循化的这些年，他的大棚得越来越好了。

　　甜瓜棚内，翠绿的甜瓜将瓜秧拉低了不少。随意掰开一个甜瓜，咬一口，脆嫩香甜。连皮带瓤都能吃的甜瓜现已成为该基地的采摘“新宠”。

　　从2017年开始，魏晋宝就在黄河彩篮种植基地里面承包了15个大棚种植蔬菜瓜果。今年，他种植的主要是甜瓜、西瓜和陇椒。甜瓜采摘一斤15元，西瓜一斤8元，每年，魏晋宝的甜瓜都能在温棚里采摘完，西瓜虽是今年第一次种植，但销路根本不用愁。

　　“当地人喜欢吃水果，冬天来采摘的人也很多，每年12月中旬到来年6月，甜瓜都能一茬接着一茬地采摘。”魏晋宝说。

　　在黄河彩篮种植基地，像魏晋宝这样远道而来的外地种植户有40多户，还有30户本地种植户，基地长期辐射带动200名村民务工，每人每年增收近2.5万元。

　　马林芝就是通过务工学到种植技术、积累种植经验后，2019年她和丈夫来到黄河彩篮种植基地承包了10栋温室大棚。每到辣椒种植、采收的旺季，他们就要雇用周边村庄的30名妇女前来务工，帮助他们尽快完成种植或采摘。

　　“一个人一小时10元钱，不仅他们能挣上钱，我的辣椒也不会耽误好行情。”马林芝说：“以前我们也外出当小工，不稳定，一年最多能挣三四万元，种上大棚后，虽然辛苦一点，但是收入也高一些，离家也近。眼下辣椒已经采收了第二茬，除了采收，她每天的工作还有给辣椒“绕头”。

　　“要把这个秧子的头绕一圈缠到育苗线上，不然秧子就会掉下来，辣椒就不好结了。”马林芝说。

　　2022年，为了更好地服务广大种植户，打响“黄河彩篮”农业品牌，黄河彩篮种植基地完成5000米的主干道黑化工程，购置旋耕机、割草机等农机具，完成40栋温棚的旧棚改造工作。

　　“去年疫情防控期间，蔬菜瓜果都没办法及时运出，我们都特别着急，管委会第一时间联系了相关部门，让我们的蔬菜瓜果卖出去了。”魏晋宝说，现在管委会想方设法牵线搭桥，联系本地“网红”主播过来直播增加知名度，采摘的客流量又多了起来。

　　如今，拥有600栋日光节能温室、2万平方米智能温室的黄河彩篮已成为名副其实的“菜篮子”，每天从这里运向市场的蔬菜瓜果达2万余斤，每年10个月不间断的蔬菜瓜果产出让黄河岸边的这方水土生机勃勃。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）