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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

中国女足敲定世界杯“假想敌” 热身赛将远赴西班牙******

　　将远赴西班牙踢4场热身赛 全是高强度

　　中国女足敲定世界杯“假想敌”

　　北京青年报记者了解到，在1月20日结束集训后，中国女足将于1月26日(农历正月初五)在广州重新集中，随后于2月10日前往西班牙参加世界杯前系列热身赛。

　　据了解，在西班牙期间，中国队将分别于当地时间2月14日、16日、19日、22日在马贝拉进行4场国际热身赛，对手分别为瑞典女足、爱尔兰女足以及两支西甲俱乐部队。因在今年世界杯小组赛中与英格兰队、丹麦队两支欧洲劲旅同组，中国女足将把4个热身对手视为世界杯假想敌，从而进一步熟悉、适应与欧洲球队交手的高速率和强对抗节奏。

　　集训

　　计划在广州训练两周多 于2月10日前往西班牙

　　中国女足从去年12月5日在海口开启新一期冬训，其中首阶段集训于今年1月20日告一段落。球队全员回家过年之后，将于1月26日，也就是农历正月初五在广州市重新集中。

　　按照计划，球队将在广州进行两周多的集训，随后于2月10日启程前往西班牙。在此之前，瑞典足协已经通过官方渠道宣布，瑞典女足将于当地时间2月16日晚在马贝拉与中国女足进行一场国际A级热身赛。而这场比赛也是中国女足在西班牙参加的4场热身赛之一。

　　热身

　　中国女足将对阵瑞典、爱尔兰 还会与西甲俱乐部队赛两场

　　国际足联赛历显示，2月13日至25日是本年度首期女足国际比赛日窗口期。利用这一周期，跻身2023年女足世界杯的诸旅纷纷安排了高质量热身。而中国女足除与瑞典队热身外，将于当地时间2月22日与爱尔兰队进行另外一场国际A级热身赛。考虑到出访热身机会比较难得，中国女足在中国足协的争取下，还将与西甲俱乐部队进行两场热身赛。

　　备战

　　提升竞争力和应变能力 女足将以最强阵容参赛

　　从行程安排来看，中国女足此次出访西班牙，其主要目的便是通过有针对性的热身赛，提升国际比赛竞争力和应变能力。这是因为，中国女足将在今年女足世界杯小组赛上与女足欧洲杯冠军英格兰队、北欧劲旅丹麦队同组。目前英格兰队、丹麦队分列世界第4位、第18位，而瑞典队、爱尔兰队分列世界第3位和第23位。从技术特点来说，爱尔兰队、瑞典队分别与英格兰队、丹麦队相近，也就是兼具身体力量、攻防转换速率的优势，因此中国女足与爱、瑞两队热身质量将有所保障。

　　按照中国足协发布的官方集训通知，共有27名球员参加了在海口进行的冬训首阶段训练。不过，由于超过10名女足球员分别留洋欧洲、北美职业俱乐部，因此包括王霜在内，部分留洋国脚届时将从各自俱乐部直奔西班牙与球队会合。换言之，中国女足将以最强阵参加2月的系列热身赛。

　　文/本报记者 肖赧 统筹/王咏 供图/视觉中国

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）