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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

剧版《三体》开播 短视频“降维”解读******

　　科幻超级IP拥有众多拥趸 网友称基本还原原著

　　剧版《三体》开播 短视频“降维”解读

　　根据刘慈欣原作改编 的电视剧《三体》1月15日首播 ，距剧版《三体》首次公布影视化消息已经过去7年。

　　科幻题材

　　揭开“三体”世界神秘面纱

　　剧版《三体》由杨磊执导——他此前曾执导过电视剧《红色》。演员方面 ，张鲁一 、于和伟、陈瑾 、王子文 、林永健 、李小冉等领衔主演 ，中央电视台 、腾讯视频等出品。开播当天 ，刘慈欣发文推荐，“2006年 ，科幻小说《三体》开始连载，作者同读者一起，经历了一段想象中 的未来史 ，领略了一个虽然可能性很小 的但仍然有可能的未来 。很高兴如今能够通过不同 的方式，再次与大家一起进入《三体》所描述的想象世界 。”

　　作为科幻题材中的超级IP，刘慈欣的科幻小说《三体》拥趸众多 。该剧讲述了地球基础科学研究遭遇异常扰动，引发科学界惶恐动荡，纳米物理学家汪淼(张鲁一饰)与刑警史强(于和伟饰)联手调查 ，共同揭开了地外未知文明“三体”世界 的神秘面纱 ，并随全人类一道与即将入侵的三体人展开博弈的故事。

　　观众反馈

　　于和伟和张鲁一 的对手戏看着好过瘾

　　《三体》开播至今 ，收获 的评价还算不错 。有网友留言：“看了第一集 ，感觉很好，说明《三体》还 是应该当作正剧来拍，而不 是一个爽剧 。当然选择第一部作为切入也很合适，因为第一部确实是三体中最现实 的一部 ， 是这个宏大科幻故事离观众生活最近 的一部，正好也发挥真人电视剧 的特长……总 的来说 ，从本片使用了大量书中原台词 的感觉来看 ，团队还 是相当尊重大刘原著 ，基本 是以还原原著为目的 ，希望后面几集也能如此，那我会一直追下去。”有网友点赞 ：“于和伟和张鲁一的对手戏真的太精彩了，两个人的演技碰撞在一起，让人看得好过瘾 。”

　　自然 ，也有网友觉得剧版《三体》门槛过高 ，有网友在看完第一集后，忍不住吐槽 ：“很还原原著 ，目前没有任何方面拉垮 ，但 是剧和原著有同样的问题，那就是门槛很高 ，没有原著基础 的人容易看不懂，还觉得节奏慢。”也有网友认为 ：“电视剧这次像 是特意为读过原著 的粉丝拍 的，时间线来回穿插各种闪回，对路人不是太友好 ，看着可能会觉得故弄玄虚。”

　　剧集之外

　　《降维解读报告》上线解惑

　　网友这方面的担心 ，制作方看来早有预判 。开播前 ，《三体》电视剧制作方就与《中国国家天文》杂志进行 的特别企划 ，邀请中国科学院国家天文台研究员陈学雷、中国科学院国家天文台项目研究员王汇娟 、中国科学院国家纳米科学中心研究员谢黎明 、中国科学院高能物理研究所研究员张双南等 ，推出三到五分钟 的短视频《降维解读报告》 ，对《三体》及宇宙相关知识进行解读。比如张双南讲解，“身为比质子更小的粒子 ，夸克真的存在吗？”“如何研究宇宙线 ？它们来自哪里，又将揭晓怎样 的宇宙未解之谜 ？”而谢黎明某一期的主题 是，“审判日号即将抵达巴拿马运河 ，生存危机一触即发，人类究竟该何去何从？”

　　《降维解读报告》吸引了不少粉丝、天文爱好者等不同人群。对《三体》感兴趣但并未阅读过小说 的闫女士表示 ，《降维解读报告》上线后便第一时间观看了更新内容 ，主要 是自己对《三体》及天文知识了解较少 ，担心看剧集时无法跟上节奏 ，因此想在前期多下点功夫。

　　文/本报记者 杨文杰 统筹/刘江华

　　《北京青年报》2023年1月18日第A12版

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）