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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

台媒：从去年12月31日到今年1月1日，大陆军机“史无前例”迫近******

　　【环球时报综合报道】解放军战机连日来频繁在台海周边空域活动，即使是跨年夜也没有停止维护国家领土主权。台媒称，从去年12月31日到今年1月1日一早，解放军军机“史无前例”迫近。

　　2日，大陆央视军事频道播出一段视频画面，称解放军空军某基地歼-20、歼-16等多型战机凌晨2时进行超视距空战训练。这引起了台湾媒体的高度关注。这几天，解放军战机持续在台海周边活动。据台湾联合新闻网2日报道，台“国防部”统计显示，2022年12月30日上午6时至12月31日上午6时，侦获解放军军机9架次、军舰3艘次，其中1架次BZK-007无人机、1架次运-8反潜机进入台湾“西南防空识别区”。2022年12月31日上午6时至2023年1月1日上午6时，侦获解放军军机24架次、军舰4艘次，其中越过所谓的“海峡中线”及其延伸线进入西南空域的军机有15架次。台“国防部”同时公布“中共解放军进入台海周边空域活动示意”显示，有歼-10战机、歼-16战机两批在台湾岛北部桃园、新竹外海空域穿越所谓的“海峡中线”。

　　台《联合报》2日称，台“国防部”以往公布图标规格比例显示，从未有解放军军机如此深入“海峡中线”东侧，疑迫近到桃竹外海24海里邻接区空域，另有一批歼-11战机在淡水河口外海空域穿越“中线”。此外，“海峡中线”南侧还有歼-10战机、BZK-005无人机、运-8反潜机与BZK-007无人机自“中线”南部延伸地带进入台西南空域。台湾北部临海三芝“天弓”导弹、“爱国者”导弹基地当天“红点”目标警讯大响，各自实施战备，台空军紧急调用在空战机实施拦截。

　　对于解放军如此深入，台军事学者揭仲称，解放军军机疑已穿越台空军在北部空域所划设的R9、R11其中一个禁航区。他说，台当局在海峡东侧划设4个训练用禁航区，是所谓“海峡中线”默契的重要支撑，如果解放军军机日后常态性穿越R9与R11两个离本岛距离最近的禁航区，恐将增加两岸军方擦枪走火的可能性。台空军前副司令张延廷称，解放军军机逐步深入“海峡中线”以东，在近台邻接区空域处进行训练。他说，台军北部包括台北、基隆、桃园、宜兰，有1000多万人口，但空防处于“有弹无机”，虽部署防空导弹，却没有战斗机可起降的机场；“幻影”战机从最接近“中枢”的新竹机场升空至少需要10分钟，面对7分钟就能到达新竹的解放军军机，恐来不及主动拦截。台军方学者舒孝煌称，解放军军机跨年经过的是台空防重要区域，也是接近台北圈的防卫要地。

　　2022年12月29日，署名“达米恩·西蒙斯”的独立防务分析师在推特上发文称，他制作了2022年内解放军空军在台空域总飞行数量与航迹图。从图中可见，密密麻麻的红色航迹图布满台西南空域、东部空域及所谓的“海峡中线”，其中以西南空域最多，部分航迹甚至延伸至东部空域。他提到，2022年8月解放军军机绕台占全年最大宗，超400架次。亲绿的《自由时报》2日称，台“国防部”公布去年解放军军机累计进入台空域268天，1733架次、27种机型。相比之下，2021年约960架次进入台“防空识别区”，2020年有380架次。2022年也是解放军首度派遣无人机绕台。台军事分析人士称，解放军利用绕台行动探查台湾防御系统，消耗逐渐老化的台空军。台“中央社”2日总结称，解放军近年一直秉持“毁三线”(“海峡中线”“领海线”和能源生命线)及“建三区”(封控区、禁飞禁航区、常态化战巡区)原则绕台。(张若)

　　(环球时报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）