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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

浙江人做好准备，接下来的气温直冲20℃！******url:https://m.gmw.cn/2023-01/07/content_1303246922.htm,id:1303246922

　　转自：浙江天气

　　民谚道：“小寒时处二三九，天寒地冻冷到抖”，不过，由于冷空气乏力，今年小寒节气的开篇，暖得不像是数九寒天，反倒带大家提前感受春天。

　　未来七天浙江省走起“先晴后雨”的天气路线，气温较常年同期异常偏暖。

　　12日前，好天气连续登场，其中8-9日浙江省大部地区最高气温升至18～21℃。

　　一说到暖，大家可能又要关心是否会破纪录？

　　以丽水、杭州为例，1月上旬最高气温纪录分别是27.8℃（出现在2020年1月7日）和24.5℃（出现在2020年1月6日）。虽然这次升温都是朝着20℃冲刺，较常年同期显著偏高，但要破历史同期纪录还差些火候~

　　另外，阳光也有期限，大家且晒且珍惜，12-13日受暖湿气流影响，全省就要转入阴雨频道。

　　春运期间（1月7日~2月15日）

　　气候趋势预测

　　今天开启一年一度的春运大戏。今年春运正值一年中气温最低的时节，在三重拉尼娜和全球变暖的不同影响效果下，我省的天气气候较复杂。预计今年春运期间，我省气温正常略偏高，降水略偏少或偏少，冷空气势力总体偏弱，具体预测如下：

　　平均气温正常略偏高

　　预计春运期间平均气温全省各地正常略偏高，浙中的北部和浙北地区4~7℃，浙中的南部和浙南地区7~10℃。极端最低气温浙中北山区和浙南北部山区-5~-12℃，浙北平原和海岛、浙中南沿海、金衢盆地1~-6℃，其它地区-3~-9℃。低温日数较常年偏少，浙北大部9~15天，浙南大部和浙东沿海0~6天，其他地区6~9天。

　　降水量略偏少或偏少

　　预计春运期间降水量各地较常年略偏少或偏少，浙中北大部偏少2成以内，浙南大部偏少2成以上。降水量浙西北大部70~130毫米，其它地区50~100毫米。雨雪日数较常年偏少，浙南南部、浙中西部9~14天，其它地区7~12天。发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低，但阶段性雨雪冰冻天气仍有可能发生。

　　冷空气势力总体偏弱

　　预计春运期间冷空气势力总体偏弱，但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性。主要有4次冷空气影响我省，影响时段和强度初步预测为：1月11~13日（中等）、1月18~20日（中等）、1月29日~2月1日（弱）、2月5~8日（中等）。预计1月上旬后期气温将发生转折，由入冬以来的偏低转为偏高，直至春运结束全省各地气温以正常略偏高为主。

　　春运温馨提示

　　1、需重视强冷空气和寒潮的不利影响。预计春运期间冷空气势力总体偏弱，但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性，需注意防范剧烈气温变动对春运交通和人体健康的不利影响。沿海地区需特别关注大风对海上交通运输的不利影响，有关部门应及早做好防范措施。

　　2、需防范阶段性低温雨雪冰冻天气的不利影响。今年春运恰逢一年中气温最低时期，加上拉尼娜的“制冷”作用，可能出现极端低温天气。尽管发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低，但仍需防范阶段性低温雨雪冰冻天气对春运交通和生产生活带来的不利影响。

　　3、需关注雾霾对健康和交通的不利影响。预计春运期间降水偏少，不利于大气污染物的冲刷，且冷空气间歇期气温回暖速度较快，可能出现阶段性雾霾天气，需密切关注空气质量及其对春运交通和人体健康的不利影响。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）