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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

砺兵高原，锻造胜战铁拳******

　　喀喇昆仑，冰封雪裹。

　　侦察无人机悄然升空，盘旋、突防，数据信息快速回传；某型装备辗转腾挪，出其不意打击“敌”目标……新年伊始，记者走进新疆军区某合成团采访，一场合成营体系攻防演练正在进行。

　　指挥方舱内，合成一营营长朱生鑫冷静分析战场态势，指挥地面分队展开协同突击。记者在现场看到，多支力量和无人装备在合成营体系内要素合成、联动释能，指挥和作战场面令人耳目一新。

　　“党的二十大报告指出，‘增加新域新质作战力量比重，加快无人智能作战力量发展’。这是抢占未来战争制高点、提高部队新质战斗力的客观要求。”该团领导说，从空地协同到信息联动，从兵种内配合到跨军兵种联合，他们探索新质战斗力生成规律，锤炼合成营整体作战能力。

　　由步兵团转型为合成团后，该团从平原地区奔赴雪域高原。第一次合成营战术演练中，火力打击分队精度不如以前，步兵分队冲击速度出现下降，兵种要素之间协同也不够顺畅，影响了作战效能。如何在高原高寒条件下更好发挥合成营作战效能，成为该团党委亟需破解的难题。

　　编制体制重塑，战法训法升级。砺兵高原，该团拓展多型主战装备作战效能；分兵种强化、按编组合成，模块组合成为协同作战的考评重心……该团推动合成营编制内多兵种攥指成拳，多力量联合运用不断取得新进步。

　　“提升高原高寒条件下合成营作战能力，兵种协同只是一小步。”该团领导告诉记者，他们更新作战理念，积极探索体系练兵新路。

　　翻开合成一营的作战问题研讨记录本，记者看到，体系作战研究、无人装备作战战术……作战前沿知识成为官兵学习研讨的重点。朱生鑫说，他们结合专业领域和岗位实践，定期开展联合作战指挥问题研讨，组织合成营指挥机构精研兵力布势、体系攻防等课题。

　　指挥控制终端前，合成一营首席参谋刘彪敲击键盘，“敌”空中目标信息显示在屏幕上。他告诉记者，演练前，他们和空军某雷达分队建立信息共享机制，屏幕上显示的正是雷达分队实时共享的信息。侦察席位上，无人机机长陆志豪一边操纵无人机展开侦察，一边将相关信息汇总上传分享。

　　“不断超越自我，才能锻造胜战铁拳。”该团领导说，锚定如期实现建军一百年奋斗目标，他们练兵备战的脚步一刻不停歇，采集了一大批高原作战训练数据，缩短了新装备战斗力生成周期。

　　傍晚时分，侦察连连长张扬带领分队利用无人机侦察确定“敌”火炮阵地坐标后，直升机升空出击，火炮阵地被精准“摧毁”。

　　寒风凛冽，高原天寒。一幕幕火热练兵场景让记者感受到高原官兵高涨的练兵备战热情，他们用冲锋的身影诠释着铮铮誓言：边关有我，请祖国和人民放心！(本报记者 李 蕾 特约记者 冯 毅 通讯员 纵 恒 解放军报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）