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来源：盈彩网APP2024-11-19 17:48

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

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宁夏银川：聚力“三新”产业激活发展新动能******

　　中新网银川1月12日电 (记者李佩珊)产业是发展的基石。2022年以来，宁夏银川市聚焦“六新六特六优”产业，立足本地产业发展优势，突出发展新材料、新能源、新食品“三新”产业，配套发展生物医药、电子信息、装备制造等产业，加快构建高端化、绿色化、智能化、融合化的现代产业体系。2022年，银川市“三新”产业预计完成产值650亿元，同比增长43%左右，增长态势强劲。

　　隆冬时节，记者走进位于银川经济技术开发区的天通公司晶体加工车间，生产设备忙碌运转，工人们正在对蓝宝石晶体进行掏棒、切断、磨削、开方……依托“世界最大的单晶硅棒生产基地”这一优势，该公司做全光伏发电产业链条，形成光伏产业聚集效应，把银川打造成世界最大的单晶硅切片及光伏组件基地。

银川机器人产品生产线。　银川市工信局供图

　　“在新材料产业，银川市聚焦光伏硅、蓝宝石、第三代半导体、储能电池材料等领域，正在形成从单晶硅到光伏电池、从蓝宝石到智能终端应用、从半导体材料到关键部件、从正极材料到电池材料的全产业链发展格局。”银川市工信局相关负责人表示，在光伏材料领域，银川市已拥有单晶硅棒110GW、硅片45GW、电池15GW的产能，形成了拉晶、切片、电池产业链、坩埚、串焊机配套能力，建成了全国最具影响力的光伏材料制造基地。在半导体材料领域，银川市拥有8寸至12寸大尺寸晶圆、半导体级石英坩埚、硅部件等特色产品，成为国内外芯片供应链上重要的配套产业。在工业蓝宝石领域，银川市形成5500吨蓝宝石晶体、2160万片蓝宝石晶片生产能力，建成了全国最大的工业蓝宝石生产基地。同时，在电池材料领域，银川市的汉尧石墨烯率先成为全球唯一实现富锂锰基材料产业化的企业。

　　“为发展新能源产业，银川市聚焦风电、光伏发电等领域，重点引进京能、银星能源、威马电机等国内龙头企业，正在形成从光伏产品到光伏发电、从风机塔筒制造到风电设备集成组装、从电池正负极材料到储能动力电池全产业链的发展格局。”银川市工信局相关负责人说。

　　同时，在新食品产业，银川市聚焦葡萄酒、高端奶产业和枸杞精深加工等领域，中粮长城葡萄酒、蒙牛、百瑞源等重点企业实现高端化、产业化、融合化发展，精深加工食品比重逐渐上升，形成新食品产业新业态。

　　2022年，银川市共实施66个“三新”产业项目，开工率达97%，完成年度计划投资的34%，占银川市市级工业完成投资的75%。同时，银川市还鼓励企业增加研发投入，培育建设重点实验室、企业技术中心等创新平台，加快推动以企业为主体，“产学研用”相融合的工业创新体系。