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
商业航天产业化基地南沙投产 年产可达30发运载火箭******
中新网广州1月10日电 (孙秋霞 王坚)近日，中科空天飞行科技产业化基地在广州南沙落成投产。该基地主要用于开展系列化固体、液体运载火箭的生产、试验、总装及测试工作，年产可达30发运载火箭，将带动上下游产业链实现千亿级规模。
图为力箭系列运载火箭重大发射项目签约仪式 陈楚红 摄中科空天飞行科技产业化基地是由中科宇航打造的系列化运载火箭产业基地，于2020年9月29日在南沙大岗先进制造业基地正式开工建设，2022年11月竣工并投入使用。该基地不仅有火箭的总装与测试，而且箭上设备等零部件都将在这里生产，是全产业链商业航天产业化基地，将填补广东在航天制造业上的空白。
中科宇航董事长兼总裁杨毅强介绍，位于中科空天飞行科技产业化基地的力箭一号遥二运载火箭总装已完成，正在进行出厂测试，该基地初步形成了运载火箭总装测试能力。
2022年7月27日，由中国科学院力学研究所抓总、中科宇航参与研制的我国目前最大的固体运载火箭——“力箭一号”在酒泉卫星发射中心成功首飞，将六颗卫星送入500公里太阳同步轨道。首飞搭载的六颗卫星，上行载荷1068.63公斤，卫星总重899公斤，实现百米级精确入轨。首飞成功后，“力箭一号”正式进入批量化生产、应用发射阶段。
图为中科空天飞行科技产业化基地总装测试厂房 陈楚红 摄中科宇航技术总监史晓宁接受记者采访时介绍，力箭一号遥二火箭计划在春节之前完成测试，后续会做一些卫星和火箭联合的试验。
据悉，力箭一号遥二运载火箭拟于2023年5月在酒泉卫星发射中心实施发射。本次运载火箭任务载荷为长沙天仪空间科技有限公司涪城一号、TY26等多颗卫星，载荷总重量1吨。
“中国商业航天在‘力箭一号’首飞之前，运载能力相对比较小，都是发射一些几百公斤的小卫星。只有把运载能力做大，才能把更多的卫星发射到太空，实现更好的物联网、车联网服务。目前‘力箭一号’火箭运载能力达1.5吨，后续还会持续优化。”史晓宁说。
在基地落成仪式上，中科宇航与中国科学院微小卫星创新研究院、长光卫星技术股份有限公司等7家合作伙伴，签署了力箭系列运载火箭重大发射项目协议，卫星签约数量200颗，总质量40吨，签约金额达16亿元。
史晓宁指出，中国商业航天向国际化靠拢，需要引入更多成熟的行业参与进来，“我们看中了粤港澳大湾区科技产业的发展，同时也希望航天产业能与这些先进的行业结合，碰撞出更多的火花”。(完)
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