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

新春走基层丨冰天雪地“冬”游热——甘肃文旅复苏一线见闻******

　　新华社兰州1月10日电题：冰天雪地“冬”游热——甘肃文旅复苏一线见闻

　　新华社记者郎兵兵、崔嘉琪、张智敏

　　峡谷绝壁冰瀑凝碧，高山雪道洁白闪耀，大城小镇冰雪盛会纷呈……入冬以来，甘肃各地冬季旅游持续升温，以赏冰玩雪为主题的周边游、短途游方兴未艾，众多旅游景区和滑雪场正在严寒中快步复苏。

　　这是官鹅沟景区冰瀑景观。新华社记者 张智敏 摄

　　隆冬时节，走进位于陇南市宕昌县的官鹅沟景区，夏日碧波荡漾的湖泊换上了蔚蓝色的“冰装”，悬崖峭壁上奔流不息的瀑布凝结成了壮观的冰瀑、冰挂，令游客赞叹不已，他们纷纷掏出手机拍照打卡，收藏这份难得一见的冰雪奇缘。

　　“听朋友说官鹅沟冬天特别美，还可以看冰瀑，所以周末特意赶过来玩。”1月8日，来自重庆的游客张易说。除了自然风光，景区内还设置了趣味滑雪项目供游客免费体验，眼前处处是欢声笑语的景象。

　　官鹅沟景区管理委员会主任罗刚介绍，今年官鹅沟景区特意打造了雪雕观赏、滑雪运动、冰雪旅游摄影比赛等活动，吸引周边市县及本地游客观光游玩。

　　这是第五届“相约乌鞘岭·冰雪嘉年华”冰雪艺术节启动仪式现场。天祝县融媒体中心供图

　　1月8日，第五届“相约乌鞘岭·冰雪嘉年华”冰雪艺术节启动仪式在武威市天祝藏族自治县的乌鞘岭国际滑雪场举行。在活动现场，藏族姑娘们跳起欢快的锅庄舞，专业选手从海拔近2800米的高山翩然滑下，在洁白闪耀的雪道上留下优美弧线，让游客连连叫好。在游玩区域内，有双板滑雪、雪圈、儿童雪地摩托车等多种娱乐项目，大人小孩都能参与，其乐融融。

　　“我是第一次学单板，在教练的指导下，很快就入门了。”酒泉市游客陆星毓说，现场十分热闹，这次旅游总体体验非常好。

　　甘肃兰神国际旅行社董事长裴建宏说，近期甘肃多个市州都在举行冰雪文化旅游节，积极推介冰雪旅游项目产品，现场客流量都很可观，随着春节临近，返乡人员增多，冰雪旅游消费有望迎来一波小高潮。

　　1月1日，游客在岷县牧马滩首届冰雪旅游节上参观游览。岷县融媒体中心供图

　　不仅城市周边和景区里的冰雪盛会热火朝天，一些县区通过发掘冰雪资源举办冰雪旅游节也渐成时尚。1月1日，定西市岷县牧马滩首届冰雪旅游节开幕式在麻子川镇举行，冰雕城堡、彩色花灯及滑雪道等将昔日牧马滩装扮成了一座冬日童话小镇，当地人们竞相前来参加这场家门口的冰雪盛会。

　　甘肃省文化和旅游厅厅长陈卫中介绍，甘肃策划推出了一批具有地方特色的冰雪、温泉、生态、乡村、体育、康养、民俗等冬春季旅游优质产品，满足群众冬春季出游需求。同时也大幅释放政策优惠，敦煌莫高窟、张掖七彩丹霞、平凉崆峒山等330多家景区推行景区门票减免优惠政策和免门票开放，占全省A级旅游景区总数的85%。

　　统计数据显示，今年元旦假日期间，甘肃共接待游客242.5万人次，实现旅游收入11.6亿元，全省旅游呈现出强劲的回暖复苏态势。