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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

中国朋友助柬学生告别“流水席”式课堂******

　　中新社柬埔寨干拉省1月12日电 题：中国朋友助柬学生告别“流水席”式课堂

　　作者 欧阳开宇 余湘珺

　　干净的课桌，粉刷过的新墙，透过窗户的充足光线……柬埔寨干拉省安龙达塞中学学生波兰梅走进新校舍，“连心情也变明亮了”。

　　1月上旬，中国云南省援柬埔寨干拉省安龙达塞中学教学设施项目启用，当地师生们终于有了属于自己的新校室。新课堂第一天，波兰梅与同学们身穿白色衬衫、黑色半裙这一柬埔寨学生的经典校服套装，早早就来到学校开启“新鲜的上学体验”。

　　安龙达塞中学2014年成立，由于没有校舍，只能借用当地小学的教室。小学一共15个教室。小学用10个，中学借用5个，学生们像“吃流水席”一样上课——七年级的学生上午用完教室，八年级的学生下午再来用。

　　“这一天我们盼了9年！”安龙达塞中学校长邓索卡向中新社记者说道，此前学生们没有固定的教室，安排教学很不方便。

　　邓索卡说，新学校启用前，当地很多学生上学需求无法得到满足，一部分学生只能去10公里以外的中学上课。早上7时上课，不到5时就得起床，骑1个多小时自行车到学校。一些家长甚至因为担心孩子的安全而让孩子辍学。

　　即便有机会就读，学生的体验也不太好。邓索卡回忆说，30多年前，他就是在这里上的小学，只不过那时还是木质房屋，用树枝围起来的篱笆做了个简易围墙。1997年，小学重新翻修，有了现在的砖瓦房，但也年久失修，桌椅板凳老化严重，黑板、教具、卫生间等设施都较为简陋。

　　体育课的活动场地更为局促。邓索卡说，体育课分为理论和实践两部分，通常让学生们到教室外的空地上做体操。但由于学生多、空地少，院子里还停满了摩托车、自行车，只能腾出一小块地方。遇上雨天，低洼的地方被淹，“很多学生都带着一身泥回家”。

　　“现在好了，我们不但有了自己的教学楼，而且一切都是新的——新的课桌、黑板、灯光，学生们还收到捐赠的新书包，现在上课都更有劲儿了。”邓索卡说，感谢中国朋友们解决这里乡村学校教学资源老化，教育环境差的问题，为安龙达塞村及附近村镇的村民提供了更好的教学环境。

　　该教学设施由中国云南省人民政府出资，云南省商务厅管理，委托云南省建设投资控股集团有限公司实施。教学楼面积约400平方米，包含6间能容纳50名学生的教室及桌椅、白板等配套设施，学校还修建了围墙及内部道路供学生们活动。

　　新学校启用当天，柬埔寨副首相兼外交大臣布拉索昆专程到现场参加仪式，向学生们发放学习用品，并与师生们交流。布拉索昆告诉学生，要记得是中国朋友帮助他们建设了新课堂，要多做促进柬中交流的事，珍惜这份特殊的友谊。

　　“中国政府高度重视同柬埔寨的教育合作，除帮助柬埔寨改善基础教育环境外，每年还提供大量奖学金名额。”中国驻柬埔寨使馆公使衔参赞常健也鼓励学生们好好学习，将来去中国留学，做中柬友好的维护者。

　　新操场上，同学们纷纷领取新书包，互相分享着喜悦。“学校离家近，比以前要节约40分钟，中午能回去吃午饭、小睡一会儿，下午上课不再是‘瞌睡虫’了。”波兰梅与小伙伴手拉手走在新校园中，笑靥如花。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）