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
动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全******
中新社广州1月14日电 题：动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全
中新社记者 郭军
凌晨时分，在南方潮湿的空气中，一列“复兴号”列车缓缓驶入广州南动车运用所一二级检修库，这里专门针对动车组列车进行检查、测试、维修和养护等作业。广深港高铁福田至香港西九龙段即将恢复运营之际，记者深夜探访了这个中国华南地区最大的动车检修所。
图为1月12日晚，广东省广州市，广州南动车运用所工作人员检修广深港高铁“复兴号”列车。 中新社记者 陈骥旻 摄据介绍，广铁集团广州动车段组织动车“体检师”，为即将担当广深港高铁交路的动车组列车开展深度检查和养护，认真做好动车组性能调试、消毒等工作，为广深港高铁福田至香港西九龙段正式恢复运营做足了准备。
走进检修库，一列“复兴号”列车停在轨道上，几名工作人员正在列车两侧和车顶上进行检修作业，偌大的检修库内略显安静，偶尔听见受电弓断电时发出的噼啪声。
图为1月12日晚，广东省广州市，一列广深港高铁“复兴号”列车停靠在广州南动车运用所一二级检修库内等待检修。 中新社记者 陈骥旻 摄“这一列广深港高铁‘复兴号’列车今晚将接受一级检修，四名工作人员要花上两个半小时来完成这项工作。”广州动车段广州南动车运用所助理工程师周帅介绍说，重点是做好列车走行部、内部服务设施、车顶的检修。
不仅是细致入微，还要面面俱到。轨道之下，长长的地沟也要走一遍，工作人员手里的手电筒既有照明的作用，同时还有摄像头在上面，检查到的每一处也会有影像记录下来。
每一处检查，既靠眼力，也有科技加持。车组轮对、牵引电机、齿轮箱等部件都是检查的重点，一旦发现故障，工作人员就会及时向上级汇报，然后再由专门的工作人员过来维修。
图为1月12日晚，广东省广州市，广州南动车运用所工作人员在广深港高铁“复兴号”列车内开展检修工作。 中新社记者 陈骥旻 摄“整个转向架最重要的东西是轮对，主要检查它的踏面，看上面有没有割伤、烙伤等伤痕。”正在进行检修作业的工作人员罗前说。他又指向车体下一个类似充气轮胎的部件说道：“这是空气弹簧，属于车体与转向架之间的连接，我们检查主要是确保它没有裂纹和鼓泡，它的作用主要是调整车体的左右平衡。”
列车断电之后，记者随工作人员来到列车顶部。这里重点检查受电弓、避雷器等高压设备。
据介绍，按照检修作业标准，“复兴号”列车每行驶8000公里，便要接受一次一级检修。除了检修以外，为了即将到来的广深港高铁福田至香港西九龙段逐步恢复运营，广州南动车运用所也已经提前开展相关的试运行工作。
为了确保广深港高铁再次开行，广州动车段一共组织了6列标准组“复兴号”列车。“我们从8号就安排机械师随车开展试运行工作，持续开展了五天，每天都是保证车组正常地按照后续开行的交路行驶，空车不载客。我们能够、也有信心，在广深港再次开通时承担确保车组运行的任务。”周帅说道。
据介绍，广州动车段还专门挑选了24位素质高、形象好、业务高的随车机械师参与车组值乘作业，同时专门对他们进行了外事和应急培训，以确保车组在线上运行安全。(完)
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