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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
立春节气即将到来 南方进入“雨雨雨”模式******
中新网北京2月3日电(韦香惠)立春节气将于2月4日到来。据中国天气网消息，未来三天(2月3日至5日)，南方多地维持阴雨频繁的天气格局，而北方下周一前，大部地区维持晴朗，气温将陆续回升。
2月2日，昆明冬日暖阳和煦，吸引大批游客来到海埂大坝，与越冬红嘴鸥互动。 中新社记者 刘冉阳 摄南方有持续性阴雨天气
2月上旬，南方大部地区将在持续阴雨中度过，降雨日数普遍将达5至7天，贵州东部和华南、江南南部可达8至9天，湖南、江西、广西北部、广东北部降雨量将较常年同期明显偏多，当地居民需注意防范局地持续性降雨可能引发的滑坡、崩塌等次生灾害，同时，公众需关注道路湿滑、能见度降低对交通运输等的不利影响。
其中，2月3日至5日，江淮、江汉、江南、华南及西南地区东部有小到中雨，广西、湖南等地的部分地区有大雨，局地暴雨。
此外，2月6日至9日，中东部地区将出现较大范围降水过程，江淮、江南、华南等地有中到大雨，局地暴雨；西北地区东南部、华北、黄淮等地的部分地区有小到中雪或雨夹雪，局地大雪。此外，受冷空气影响，中东部地区将有大风降温天气。
未来11-14天(2月11-14日)，南方地区仍多阴雨天气，江淮、江汉、江南、华南及西南地区东部等地累计降水量有15~40毫米。西北地区东部、西南地区等地气温较常年同期偏低1～2℃，我国其余大部地区气温较常年同期偏高1℃左右。
全国降水量预报图(2月3日08时-4日08时) 图片来源：中国天气网北方大部晴朗升温
气温方面，随着冷空气影响接近尾声，北方大部昨天起陆续开启升温模式，不少地区最高气温累计升幅将达6~8℃。预计4日至6日，西北地区东部、华北中南部、黄淮等地最高气温又将回到10℃以上。
不过，在南方地区，受冷空气和阴雨共同影响，江淮、江汉、江南等地今天湿冷感持续，最高气温大多维持在个位数运行。4日，降温主要集中在长江以南地区，云南至华南多地也将出现2~6℃降温，5日开始，南方多地也将进入气温回升通道。
此外，下周初，新一股冷空气的到来将给中东部带来雨雪降温天气过程，气象部门建议公众关注气温变化，及时调整衣着，谨防呼吸系统和心脑血管疾病。
国家气象中心高级工程师任宏昌在《人民日报》撰文称，立春时节，虽然天气开始慢慢回暖，但早晚温差仍然很大。他提醒，一方面，应当及时关注最新发布的天气预报和预警信息，为出行提供指导；另一方面，在大部分地区，也要注意保暖。
任宏昌表示，民间俗语“春捂秋冻”是有一定道理的，注意保暖可以让身体对多变的天气有一个逐步适应的过程。大家可用多层穿衣法来应对天气变化，保护身体健康。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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