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

苏州相城：“智驾之城新年第一跑”活动举办******

　　为深化“双中心”建设，打造“智驾之城”品牌，2023年1月1日上午，苏州市相城区举办“智驾之城新年第一跑”活动，畅想发展智能车联网产业的“速度”与“激情”， 迈出逐梦南天成、起跑再出发的铿锵步伐，以奔跑奋进的姿态开启自动驾驶新年新篇章。

　　智能车联网产业是相城重点打造的三大产业创新集群之一。从2017年开始，相城积极抢抓数字经济新赛道、主赛道，以苏州高铁新城为核心，围绕“聪明的车”“智慧的路”“灵活的网”构建全产业链生态，聚力打造“智驾之城”。当前，作为相城区发展智能车联网产业的核心区域，苏州高铁新城已集聚智能网联汽车相关企业超百家，汇集产业人才超4000人，一批领跑企业在这里快速成长、从技术研发走向量产。

　　活动上，来自Momenta、挚途科技、智加科技、轻舟智航等多家头部企业的Robobus、Robotaxi、无人重卡、无人清扫车等多种车型齐聚，车辆数量突破了130台。

　　除了车型、车企阵容“豪华”，值得一提的是，本次发车路线涉及苏州高铁新城、元和街道、黄桥街道，元和路线全程4.2公里，黄桥路线全程4公里，相城区三板块梦幻联动、同步进行，而活动发车的起始点，设置在苏州高铁新城的“智驾大道”南天成路，全程共计20分钟。

　　吹响开启“双中心”建设的“集合号”，打响铺展“智驾大道”的“发令枪”，奔涌向前的智能驾驶车辆，既行驶在南天成路“智驾大道”上，也行驶在智能车联网产业发展的坦途大道上。新的一年，相城也将以“双中心”打造为抓手，持续推进车联网产业发展，推进江苏省车联网和智能网联汽车高质量发展先行区，建设车联网产业创新集群。

　　车联网产业是相城发展数字经济的重要赛道，也是相城正在打造的三大标杆产业创新集群之一。目前，相城已聚集相关企业超200家，其中高新技术企业50家，招引和培育了Momenta、智加科技、挚途科技等创新型企业，产业链涵盖30余个细分领域，2022年相关销售规模近200亿元，实现60%以上的增长速度。

　　在2022年11月3日的苏州市智能车联网产业创新集群推进会暨第四届全球智能驾驶大会上，相城全域开放智能网联汽车道路测试和示范应用，开放相城区全域489平方公里、道路里程1906公里作为智能网联汽车道路测试、示范应用和示范运营区域。开放苏州高铁新城28.9平方公里、道路里程162公里，作为有条件开展“主驾无人”的道路测试、示范应用和示范运营。

　　作为相城智能网联汽车产业的核心区，苏州高铁新城打造的“智驾大道”——南天成路，既是苏州高铁新城的主干路，也是智能网联汽车产业的发展之路。当前，近20个产业楼宇载体依次分布，超百家智能网联汽车企业集聚于此，场景上新、量产应用、合作示范，在这段近4公里的南天成路上，每天都上演着智能驾驶的“速度与激情”。（苏轩）