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大发平台官网平台2023-01-31 16:05

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

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中越边民联欢迎春节 一兔一猫送祝福******

  中新社云南红河1月19日电 (陈静)“祝大家兔年吉祥,猫年如意!”18日晚,随着中越两国主持人的响亮开场,2023年中越跨国春节联欢晚会暨边民大联欢活动在云南省红河州河口县拉开帷幕。这是新冠疫情发生以来,双方首次恢复举办跨国春晚。

图为联欢晚会现场。陈静 摄

  晚会现场,来自中国和越南的政府、企业、民间代表齐聚一堂,共赏由云南省红河州歌舞团、国门文化群众文艺队、越南老街省民族艺术歌舞团、越南莱州省艺术文化中心等演员带来的歌舞、杂技表演。

  春节是中越两国共同的节日,中国即将迎来兔年,越南将迎猫年,兔、猫两只巨型玩偶成为晚会的焦点,表演节目、送出祝福,吸引无数嘉宾、市民合影留念。

  地处中国西南的云南省红河州有3个县与越南老街省、莱州省山水相连,边境线长848公里。2017年至2020年,中国河口与越南老街连续四年举办跨国春晚。

  2023年中越跨国春节联欢晚会暨边民大联欢活动由红河州人民政府、云南省人民对外友好协会、越南驻昆明总领事馆、越南老街省人民委员会、越南莱州省人民委员会共同主办。活动于1月18日至19日分别在河口县、老街市举行,其间同步举办中越党政代表团春节互访和会谈会晤、招商推介、跨境旅游和经贸考察、新闻工作交流等活动。

  “随着两国疫情防控措施相继优化调整,曾经沉寂的中越边城迎来欣欣向荣的美好景象。”红河州副州长许高红在18日举行的招商推介会上表示。作为1月8日河口口岸恢复通关后当地召开的首场招商推介会,10对中越企业线下签约,总金额4.37亿美元;12对中越企业线上签约,总金额5.93亿美元。

  “口岸开放后,希望有更多机会邀请中国企业到越南考察,组织越南企业到中国了解市场,双方携手合作,实现共赢。”越南宝儿进出口独资有限责任公司总经理阮春碟曾在云南师范大学学习,如今在越南从事物流及进出口贸易。他说,越南和中国的文化有诸多共通之处,此次受邀参加边民联欢,提前感受到了浓浓的“年味”。

  “我在中国的生肖是兔,在越南的生肖是猫,即将迎来‘本命年’。”在河口生活的越南人潘氏春秋已与中国丈夫养育了三个孩子,她说,“越南是我的故乡,中国是我的家。希望两国进一步深化合作,让两国民众的日子越过越红火。”(完)

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