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
探访尼雅遗址，传说中的精绝古城是何模样？******
中新网新疆和田2月4日电(潘琦)远处，晨光初起，宿雾未散，近处，10余辆越野车一字排开向着千年遗址尼雅出发。近日，记者跟随“2022-2023跨年横穿塔克拉玛干沙漠探险队”一行40余人，驱车4个小时，从新疆民丰县穿越无人区走进塔克拉玛干沙漠中心，探寻精绝古国的踪迹。
出发，前往塔克拉玛干沙漠腹地
精绝古国，是否是小说《鬼吹灯》里的秘境？尼雅遗址地处丝绸之路南道交通必经之地，曾经是精绝古国繁盛的城郭。
精绝古国的存在时间约为公元前2世纪到公元5世纪。自1901年尼雅遗址被发现以来，多次考古活动出土了大量精美文物，尤以1995年的中日尼雅遗址联合考察队发掘成果最丰，其中最著名的就是“五星出东方利中国”汉代织锦护臂，为国家一级文物，中国首批禁止出国(境)展览文物之一，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。
从民丰县城沿315国道行驶至沙漠公路(新疆轮台至民丰县)后，大地开始变得荒凉，只有两侧人工栽植的沙拐枣、梭梭、红柳等排排涌来。在抵达离尼雅遗址最近的小镇后，车队突然停了下来。
“给轮胎放气！”远处传来领队嘹亮的声音。司机师傅华林告诉中新网记者，在进入沙漠前，降低轮胎气压将增加轮胎与地面接触的面积，减少车身重量对地面的压力，降低被陷在沙中的概率。
尼雅住宅遗址。 阿力木江？胡加布都拉 摄跋涉，在黄沙大漠中
汽车在漫天黄沙中奔驰，沙漠丘陵高低起伏，因干涸而死去胡杨再一次提醒我们这里是死亡之海。
从平坦的村道拐下路基，一人多高的红柳扑面而来，四轮驱动的越野车左冲右突，剧烈地颠簸，树枝刮擦着车门发出刺耳的声音，坐在车内的我们东倒西歪，忍不住阵阵惊呼。
继续向沙漠深处前进，眼前最有趣的地貌是红柳包，它们孤立高大，像一处处破败的烽燧。
红柳包由流沙围绕红柳缓慢而有规律地堆积逐渐形成，起初土包很小很矮，经过数百年不间断的沙土堆积和红柳植物的逐年生长，常常出现高达10米以上的大土包。新疆文物考古研究所研究员张铁男说：“1995年中日联合考古发掘时，我们把国旗插到红柳包上，高高飘扬。”
干枯的胡杨散布在沙漠之中。 阿力木江？胡加布都拉 摄记者抬起相机，远处的沙丘近在眼前。细细观摩，沙丘的轮廓甚是迷人，两翼顺着风向延伸，平面轮廓呈现新月形，黄沙漫漫，蜿蜒曲折。
神秘，精绝古城又现真容
翻过一道沙丘，连片木桩突然映入眼帘。“这是尼雅遗址中保护最为完整的N3和N4居址，曾经是精绝人居住的地方。”张铁男介绍，这里就是精绝古城，保留着受损程度不一、规模不等的众多房屋、葡萄园、羊圈等遗址。
据张铁男介绍，精绝人住宅遗址边有果园分布，当时食用的果品，除了葡萄、桑葚以外，还有石榴、杏、桃、沙枣等。顺着木栈道走进N3，尽管有些地方已被流沙掩盖，但精绝人木骨泥墙的建筑依稀可见，胡杨木为房屋的基柱，红柳枝编成篱笆做墙体。风吹过，一些枯萎了的果树树干，一小簇一小簇地从流沙层中露了出来。
如今，走近尼雅遗址，仍能轻松辨认出这里的“地标”——佛塔遗址。塔体通体乳白，下呈正方形，上为圆柱形，佛塔用土坯加泥砌成，6米高的佛塔分3层。绕着佛塔走一圈，想象着千年前精绝人在这里生活的点滴。
农田果园，人们种植小麦、葡萄、桑树，织造毛毯，烧制各类陶器。仿佛随时会炊烟再起，牛羊撒欢，驼铃声响。
尼雅佛塔。 潘琦 摄“佛塔西北数千米的地方，就是国宝‘五星出东方利中国’锦护臂出土的地方。”新疆和田地区文化体育广播电视和旅游局局长吐送古丽·买托胡提说，关于精绝古城消失有很多猜测，是战争？疾病？还是自然条件恶化？遗址并没有发掘出刀剑戟箭，也没有战斗过的尸横遍野。反倒是所有的墓葬亡者安详平静，大礼陪葬。生活痕迹都清晰可见，但这里居住的人们却忽然消失了......丰富的文化内涵和神奇的未解之谜让尼雅遗址成为众多探险者和考古工作者的向往之地。(完)
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