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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

中国动物园协会：已与美方协商尽早接回“丫丫”和“乐乐”两只大熊猫******

　　光明网讯“鉴于两只大熊猫已进入老年期，‘丫丫’目前皮肤病情况不适宜继续展出，中国动物园协会已与美方积极协商，尽早接回两只大熊猫。”近日，旅美大熊猫“丫丫”和“乐乐”将要回国一事引发网友关注，中国动物园协会教授级高工、副会长谢钟回应了有关情况。

　　中国动物园协会与美国孟菲斯动物园于2003年启动了中美大熊猫保护与研究项目，参与合作研究的两只大熊猫分别来自北京动物园的“丫丫”（雌性，出生日期：2000年8月3日,谱系号507）和来自上海动物园的“乐乐”（雄性，出生日期：1998年7月18日，谱系号466）。近年来，许多大熊猫爱好者对大熊猫“丫丫”的饲养管理和健康等问题非常关注。

　　谢钟表示，在大熊猫爱好者提出大熊猫“丫丫”疑似“受虐”的反映后，中国动物园协会组织中国农业大学、成都大熊猫繁育研究基地、中国大熊猫保护研究中心、北京动物园、上海动物园，以及美国孟菲斯动物园、华盛顿国家动物园和亚特兰大动物园的专家对大熊猫“丫丫”进行了多次健康评估，根据视频资料、月度健康报告、年度体检报告等信息综合判断，大熊猫“丫丫”血液检测基本正常，影像学检查无异常，未发现器质性病变，属于中等健康水平，并且大熊猫在孟菲斯动物园得到了较好的照顾，未有“虐待”大熊猫的情况。我驻美大使馆也专门派代表实地查看了孟菲斯动物园大熊猫饲养情况，确认了大熊猫在美得到了悉心的照顾。

　　据悉，为迎接大熊猫的到来，孟菲斯动物园在2003年耗资1600万美元建成了极具中国传统文化特色、功能齐全的大熊猫场馆，建立了优秀的饲养管理和兽医团队，开辟了10英亩的竹林，每天有专门的团队为大熊猫采集新鲜的竹子，定量提供熊猫饼干、葡萄和甘蔗等辅食。孟菲斯动物园始建于1906年，饲养展出野生动物500余种4500余只，多次被美国行业协会和媒体评为美国最佳动物园之一，具备良好的野生动物饲养管理、疾病防控、安全管理条件和水平。

　　谢钟介绍，在大熊猫抵达孟菲斯动物园后，该园每月根据大熊猫每日体重、进食量、粪便量等信息向中方提交大熊猫月健康报告，每年提交两只大熊猫的医学体检报告，中国动物园协会及时组织中方专家进行审阅和评估，并多次组织工作团组赴美开展实地考察和饲养交流。

　　据介绍，大熊猫“丫丫”自2006年开始出现轻微脱毛现象，到2014年逐渐加重。针对大熊猫脱毛现象，谢钟表示，其原因在于该皮肤病与其家族有关，并随着大熊猫年龄增长逐渐加重，季节性变化导致的激素变化也会产生影响，从而造成大熊猫毛发稀疏不均，严重影响大熊猫的外表美观度。孟菲斯动物园和中方对此十分重视，组织双方专家会商研究，采取多种方案进行治疗，但未获得预期疗效。该疾病治愈难度大，效果有限，是当前圈养大熊猫饲养中的难题。（张佳兴）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）