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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
二十大代表风采丨马玉山：用责任心拧紧“大国重器”******
中新网银川10月10日电 题：马玉山：用责任心拧紧“大国重器”
中新网记者 杨迪
奋战在国家装备制造工程一线，带领企业从低谷中“浴火重生”，改变进口阀“卡脖子”状况……近日接受中新网记者电话采访时，中国工程院院士，吴忠仪表有限责任公司党委书记、董事长马玉山直言，是责任心与使命感让他在困难中一直坚持下去，为自动控制装备国产化贡献力量。
1991年，马玉山从吉林大学毕业，分配到宁夏吴忠仪表厂，成为一名车间见习工人。彼时，大学生可谓“天之骄子”，毕业后在西北的一家小企业做工人，马玉山坦言，起初自己心里有点“不太平衡”：“那时，和我同期的毕业生大多都分配到了东南沿海地区的大厂，而我却来到了西北地区。”
但马玉山并未就此自怨自艾，他很快调整心态，开始从“底层”干起。在工作之余加班学习，主动向他人请教……凭借不懈的努力，马玉山快速成长，于2001年成为吴忠仪表的总工程师。
但此时，马玉山所在的企业却遭遇危机。20世纪九十年代初，吴忠仪表厂遭遇转型阵痛，在最低谷的时期，企业入不敷出，职工工资都难以发放，人员大量流失，面临倒闭风险。
马玉山并未选择逃离。“当时就是一种不服输的责任心让我坚持着，想把企业‘救活’。”为此，马玉山采取了开源节流、智能化管理、拓展产品销售渠道、安抚员工等多种措施。同时，宁夏各级党委和政府也为吴忠仪表厂“雪中送炭”，在多个重大装备国产化项目中“穿针引线”，为企业提供工程项目、政策扶持和资金补贴，帮助企业平稳度过转型期的阵痛。
马玉山(中)在工作中。 受访者 供图2010年，吴忠仪表厂改制吴忠仪表有限责任公司，彼时，国产阀价低质劣，国产装备用的高端阀被进口阀所垄断。“我是做产品设计出身的，我也清楚，只有做高端阀，企业才有出路，才能解决进口阀‘卡脖子’的问题。”马玉山就此萌发了自主制造高端阀的念头。
于是，马玉山带领团队，一步步在制造高端阀的路上攻坚克难。“在研发过程中，我们也经常失败，这时就及时总结经验来完善。”马玉山说。
“尤其是在煤化工领域，我们取得了突破。”马玉山介绍，大量煤化工所需的控制阀产品都需要耐高温高压和强腐蚀，国外产品也难以满足。他所在的团队经过攻坚，在该领域实现了突破：2013年，投资500亿元的全球单套规模最大煤制油项目在宁夏启动，马玉山团队负责研发该项目的控制阀。凭借着整个团队的努力，吴忠仪表取得了440多项发明和实用新型专利，解决了制约流程工业自动控制装备国产化中众多“卡脖子”项目。
此外，马玉山还积极为西部地区的工业人才培养贡献力量。“我们通过高薪聘请顶尖人才，并以‘师傅带徒弟’的形式培养宁夏本地人才，形成了一座完整的人才‘金字塔’。”马玉山说，未来，他的团队希望在低温领域、海洋工程、航空航天等的关键基础零部件领域去拓展，为“大国重器”的智能制造做出自己的贡献。(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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