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

广东春运的“摩托大军”去哪儿了？高铁一开就锐减近20万人******

　　“摩托大军”去哪儿了

　　对于常年关注广东地区春运的人而言，“摩托大军”不是个陌生的词语。但是，今年春运期间，在广东佛山、肇庆等往年“摩托大军”的必经之路上，浓烟滚滚、轰鸣震天的摩托车长队已然消失。

　　这些思乡心切、甘冒风雪的归家人，去了哪里？

　　在没有高铁的春运年代，运力紧张是广东珠三角及周边地区的常态。因为春节火车一票难求，相当一部分广西籍外来务工人员，只得选择结伴骑摩托车返乡。相同的时间、相同的路线，让他们会聚成了一支浩浩荡荡的“摩托大军”。

　　2012年春运，“摩托大军”开始兴起。当年“摩托大军”总数超过30万人。为确保“摩托大军”的安全，当地党委政府甚至动用了警车为他们开路。2014年春运，“摩托大军”达到鼎盛，一度逼近60万人。广东肇庆等地每天安排1000多名工作人员，为其提供引导、救助、餐饮等志愿服务。但即便全力保障，交通堵塞和交通事故也总是与“摩托大军”如影随形。

　　2014年年底，贵广、南广高铁开通，情况发生了变化。当年春运，贵广、南广高铁每天运力可达3万人。高铁一开，当年“摩托大军”就锐减了近20万人。

　　作为曾经“摩托大军”中的一员，在广州务工的王慧珍给记者算了一笔账：如果坐汽车回广西宾阳老家，票价200多元，要10个小时才能到家；骑摩托车回家，成本虽然只有坐汽车的一半，但要十四五个小时才能到家，既辛苦又不安全；而广州至南宁的高铁票价是169元，4个小时就能到家。选择一目了然。

　　记者从广铁集团了解到，今年春运，南广、贵广高铁的运力创历史新高，每天可运9万多人。从2015年春运开始，广铁集团还联合广东、广西两地党委政府和爱心企业，开行了“摩托大军”高铁返乡专列，希望引导人们选择更加安全便捷的方式返乡过年。

　　在深圳某电子厂工作的周光荣是一名退伍军人，摩托车曾是他过年回家的主力工具。“以前，我们桂林在一个厂打工的老乡，基本上都是骑车回家。今年，老乡们都劝我不要骑车了，太危险。我现在每个月工资5000多元，没什么想不通的。回家路上当然安全第一。”坐在D2904次高铁上，周光荣笑着说。

　　对于那些依旧选择了摩托车回乡的人们而言，虽然人数越来越少，但一路上享受到的服务一如往常。春节前某一天，在佛山一高速路口的加油站旁，几名骑摩托车返乡人员边聊天，边等候免费加油。加油站工作人员告诉记者，这项由中石化和共青团广东省委联合发起的“情暖驿站 满爱回家”爱心公益活动，今年还在照常进行，只是前来加油的人越来越少了。

　　满载着613名在粤务工人员的列车，缓缓驶出站台。透过车窗，可以看到一位乘客正出神地望着窗外，似乎并不吝于拿出点时间，来享受踏上归途后的片刻惬意。

　　(本报记者 吴春燕 王忠耀 本报通讯员 曾勇)