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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

春运五大风险，公安部预警！******

　　公安部预警2023年春运五大风险

　　随着疫情防控措施调整转段，预计今年春运跨区域流动性将加速释放，春运客流总量可能出现大幅增长，局部地区、重点时段人流、车辆、物流高度集中，交通安全风险加大。公安部研判2023年春运交通安全形势，发出交通安全提示。

　　公安部综合出行需求、客货运量、气象预报、疫情形势等情况分析，2023年春运道路交通安全面临自驾小客车肇事、干线公路混行、农村地区群死群伤、酒驾醉驾、雨雾冰雪影响等五方面主要风险。

　　近两年春运期间小客车肇事死亡占比超过一半，导致的较大事故占比近七成。今年群众旅游探亲、返乡返岗的出行方式向自驾、小规模组团拼车出行转换的特点将更为明显，小客车肇事风险上升。

　　临近春节，能源、粮食、医疗、民生等物资运输需求旺盛，预计干线公路交通流量将持续增长、高位运行，大客车、大货车、危化品运输车、小客车等各类车型混合通行程度升高，交通拥堵和事故风险凸显。2022年春运期间高速公路死亡同比上升16.5%，今年干线公路交通事故风险有增无减。

　　外出务工人员大量返乡，加之春节期间农村地区赶集庙会、走亲访友、红白喜事等出行活动频繁，农村地区路况复杂，货车、拖拉机、三轮车违法载人、面包车超员载客等违法行为发生几率增大，易导致群死群伤交通事故。近两年春运期间，农村地区交通事故死亡人数、较大交通事故起数均占六成。

　　春运期间道路交通繁忙，交通违法肇事多发易发。近两年春运期间，交通肇事主要原因是未礼让行人、超速行驶、无证驾驶、酒驾醉驾、机动车未让优先方通行，其中，一次死亡3人、5人以上事故中，酒驾醉驾均是首要肇事原因。

　　此外，近期受大雾团雾、雨雪冰冻等恶劣天气影响引发的交通事故多发，高速公路及长下坡、桥梁隧道、急弯陡坡等重点路段交通安全风险隐患突出，极易导致车辆追尾、侧滑、侧翻。

　　公安部提示，自驾出行，应提前了解交通路况、天气预报和交通安全提示，合理安排出行路线和出行时间，尽量错峰出行。出行前应仔细检查车辆维护保养状况，准备好必要的生活和防疫物资，应谨慎评估自身健康状况，未排除感染风险前或出现发热等症状时，倡导暂缓出行。驾车时要集中精力，不分心驾驶，不疲劳驾驶，不超速行驶，驾乘车辆要全程全员系好安全带。谨记“开车不喝酒、喝酒不开车”，切勿酒后驾驶。

　　行经高速公路，要保持安全车距，遇拥堵、缓行路段，切勿随意穿插，切勿占用应急车道，如发生交通事故、车辆故障，牢记“车靠边、人撤离、即报警”，避免发生二次事故。恶劣天气条件下出行，要严格遵守“降速、控距、亮尾”措施，通过急弯陡坡、积雪结冰路段，要提前降低车速，不急打方向、急踩刹车，防止车辆失控侧滑侧翻。

　　乘坐客运车辆出行，要到正规客运场站，切勿乘坐非法营运客车；农村地区乘车出行要乘坐安全性能良好的私家车或正规的客运班线，不要搭乘轻型货车、三轮车、拖拉机等非载客车辆，不要乘坐超员车辆。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）