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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

甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓——师逢喜事精神爽******

　　■2023新春走基层

　　开栏的话

　　2023年是全面落实党的二十大精神的开局之年，也是全面建设社会主义现代化国家新征程起步之年。从今天起，中国教育报启动“新春走基层”主题采访报道活动，派出多路记者深入基层、深入校园，采访记录教育系统干部师生学习贯彻党的二十大精神的精彩瞬间和喜人景象，鲜活展现大家学习工作生活的点滴变化和切身感受，全面反映各地教育改革发展所取得的积极成效，凝聚广大干部师生团结奋进的力量。敬请关注。

　　甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓

　　——师逢喜事精神爽

“我这边高度合适吗？”“左边再高一点儿，对，这样贴福字好看。”……1月4日，甘肃省张掖市民乐工业园区学校教师白秋霞和同事王海霞一起忙活着布置“新家”。

　　图① 1月3日，甘肃民乐工业园区学校教师济济一堂，出对子，写春联，庆祝乔迁之喜，展望新年新生活。

　　图② 该校教师在帮同事往新公寓搬运行李。

　　图③ 民乐工业园区学校教师公寓——树业楼外景。本报记者 张学军摄

　　都说人逢喜事精神爽，对白秋霞来说，在新年里更是拥有双倍的快乐——即将出生的宝宝和分到崭新整洁的公寓，让她最近脸上洋溢着满满的幸福。

　　和白秋霞一样，2023年元旦前，70位教师拿到了新公寓房间的钥匙。

　　从2019年开始，民乐县实施生态及地质灾害搬迁工程。为了让全县近3万户搬迁群众的孩子就近有学上、上好学，该县统筹教育资源，在民乐县生态工业园区移民安置点新建一所县级直属幼儿园、小学、初中一体化学校。与此同时，学校通过公开招考等方式配齐配强师资力量。

　　学校距离县城40多公里，教师离家远近各不相同，每天回家不现实，在家与学校之间往返，既不安全也不方便。

　　俗话说“安居才能乐业”。为了让教师们在新学校工作起来有家一般的温暖，2022年，民乐县投资670多万元在校园里建成名为“树业楼”的教师公寓，解了全校有需求教师的燃眉之急。

　　李菁是2022年新入职教师，在学校担任七年级生物教学工作。“有了宿舍之后，生活工作方便多了，不用每天跑来跑去。从校到家，从家到校，一步就到，可以安心工作了。”李菁笑道，“条件这么好，咋能不踏实努力干工作呀！”

　　走进李菁的宿舍，26平方米的房间被隔成卧室、卫生间2个区域，精巧而温馨。别看它小，衣柜、床和简单生活设施一应俱全。

　　“有一位刚入职的老师，来到公寓后就打开微信和父母视频通话，在视频里带着父母逛了一圈自己的新家。两位家长看孩子住得很好，都很放心。”在校长郑玉铭看来，这份特殊的新年礼物让教师有了一份踏踏实实的归属感。

　　贴窗花、摆绿植、添新床……新年伊始，万象更新。民乐工业园区学校里喜气洋洋，欢声笑语一片。（本报记者 张学军 郑芃生 通讯员 马绮徽）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）