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

中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”******

　　(新春见闻)中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　中新社青海湟中2月4日电 题：中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　作者 李隽

　　“我是‘孙悟空’，我是‘财神’……”根据角色设计，一群小男孩早上7点半就挤在屋子里，为当日的“空中杂技”高台打脸谱。

　　每年的农历正月十三，是“中国民间文化艺术(高台)之乡”青海省湟中县拦隆口镇千户营村老老少少最期待的日子。

　　被称为“空中杂技”的高台在千户营村已有600多年历史，是将装扮着传统戏剧人物的孩童，绑在接近两层楼高的木料或铁杆上，其下有台板支撑，讲述《五虎上将》《封神榜》《大闹天宫》等传统戏剧故事，是集当地绘画、刺绣、木雕等民间技艺于一体的高空造型艺术，以高、悬、妙、奇著称。2008年被列入中国第二批“国家级非物质文化遗产名录”。

　　“老辈人说千户营高台是明代洪武年间从南京传到这里的，到我这一辈是第13代。”61岁的千户营高台国家级非遗传承人李富先说，“高台娃娃都是五六岁的小娃娃，要勇敢能吃苦才能绑，长大了体重大了，在高台上不稳当。”

　　上午10点半，村民们在村里山神庙集合，20多个扮了相的小男孩依次顺着梯子爬上屋顶，高台匠人根据戏剧曲目，将他们用红布绑在踏板上。一旁，没有“抢到”扮相的孩子一脸羡慕。

　　“高台娃娃都是故事里菩萨、英雄的化身，寓意吉祥，村里的孩子每年都抢着上高台，稍有犹豫就错失良机。”千户营高台第14代传人之一陈虎邦说，“我们小时候抢扮相，老一辈都说‘莫等，一等就是3年。’”

　　“一等就是3年，很多娃娃3年后就长大很多，想绑也绑不成了。”李富先说，按照老人们留下的规矩，绑高台，一绑三年才能换人，自己六岁时就绑过。

　　每年因戏剧曲目不同，高台造型也会有差异，但脚踏鳌头、面目狰狞的“魁星”高台，600年来从未改变。

　　“‘魁星’寓意‘点状元’，村里考大学的人家，都搭红祈福希望独占鳌头。”李富先说，千户营的高台从最初的三台，到之后的五台、七台、九台，绑单不绑双，所以现在增加到了十九台。

　　中午12点，伴着一阵鞭炮和锣鼓声，以千户营高台为主的社火队开始表演，所到之处欢呼吆喝声不断，不时有村民上前搭红祈福。

　　社火队中，与“空中杂技”高台有异曲同工之妙的高跷表演惊险吸睛。“哪吒”“悟空”等20多个戏剧人物踩着两米多高的高跷扭着身子，诙谐生动。

　　“最高的高跷有三米多，有三四十斤重，也是我们湟中的特色。”据陈虎邦介绍，湟中县鲁沙尔镇是“中国民间文化艺术(高跷)之乡”，正月里踩高跷被民众称为“空中舞蹈”。

　　在地处中国西北的青海省农业区，多地都有高台、高跷表演传统，只是千户营的表演文化底蕴更为深厚，小孩子们争抢着绑高台的场景也独树一帜。

　　“老人们都说过年时绑了高台，踩高跷，孩子们身体健康、学业有成，来年事事都会吉祥如意。”李富先说。(完)