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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

陕西临潼：“兔子哥”的致富经******

　　光明日报记者 张哲浩 李洁 光明日报通讯员 王三合

　　2月1日清晨，在陕西省西安市临潼区浩民养殖场上班的何寨街道村民陆续走进厂区，经过一系列消杀防护，在兔舍中开启了一天的忙碌工作。

　　“这几天正是种兔产完兔仔需要精心照顾的关键阶段，大家伙儿都忙着伺候兔子‘月子’呢！”浩民养殖场负责人付红伟介绍，养殖场除了常见的伊拉、伊高乐、大耳白等肉兔类品种，还有荷兰侏儒兔、迷你垂耳兔、熊猫兔、花巨兔等宠物兔品种。

　　“每只种兔平均每45天就可以产下10只左右的幼兔，幼兔出生65天至70天后能长到4斤半至5斤半，就可以出栏了。”讲起这些日日挂心的兔子时，付红伟有说不完的话。

　　“以前，肉兔都是散养的，集中养殖能更好地控制成本，增加收益。”自幼就喜欢饲养动物的付红伟，瞅准了兔子繁殖能力强、养殖周期短、产业见效快、市场好的特点，也希望用自己的爱好实现更多的价值。

　　2019年10月，付红伟投入500多万元建设现代化、规模化养殖场，成了村民眼中的“兔子哥”。

　　“目前，养殖场占地75亩，有兔舍13栋、种兔6000只，年出栏量达40万只，按照现在每斤11元的市场价，收益可观。”付红伟说，现代化养殖场建成后，已发展为集肉兔养殖与销售、种兔生产与经营、饲料生产与销售，及技术服务提供为一体的综合性农牧企业，产值在500万元左右，常年固定用工20多人，带动周边地区群众务工致富。

　　在兔舍，身着工作服的饲养员周小香正干得起劲。“以前就靠种地和打零工，收入不稳定。自从这个基地建起来后，我就来这里工作，每天工作时间外还能照顾孩子，每个月还有3000多元的固定收入。”周小香满意地说，村民们不仅可以在家门口的养殖场就业，还可以领取兔苗代养，在养兔产业的带动下，很多村民都过上了好日子。

　　如今，在“兔子哥”付红伟的带动下，小小的兔子养殖产业逐渐成为当地主打产业。据了解，2022年，养殖场每月兔子的销售量大约有15000只，全年帮助村民代销肉兔约10000只，还远销至四川、重庆、广东等地。

　　规模化养殖不仅降低了养殖成本，更让付红伟尝到了科学养殖带来的甜头。走进养殖场内，环境控制系统、污水处理系统、生物肥发酵池无不让人耳目一新。

　　“兔粪含有丰富的氮、磷、钾，以及多种微量元素和维生素，是用作有机肥料的优质选择。但过去兔粪处理一直是肉兔养殖的一个难题。”为了解决这一问题，付红伟成立了西安三民农业循环发展有限公司，建起50亩的蔬菜大棚基地，发展绿色生态循环农业产业链综合项目，将兔粪集中收集，进行无害化加工处理，为蔬菜等种植业发展提供有机肥料。

　　“芥蓝苗每斤8元、冰草每斤6.5元……现在养殖场不仅肉兔供不应求，蔬菜基地也因为施用兔粪有机肥，生产的优质蔬菜得到了市场和消费者的认可。”付红伟介绍，养殖场每天产生的兔粪“原材料”除了供蔬菜基地发酵使用，多余的还由有机肥厂上门收购，每天额外增加了1000多元的收入。兔粪变废为宝，实现了兔粪的资源化和减量化，也作为天然有机肥为蔬菜种植提供了质量保障。

　　“我们的农业目标就是探索走出一种生态循环种养模式，拉长产业链条，让更多的人享受到农业高质量发展的成果。”谈及未来，付红伟还有很多宏伟梦想，今年8月将完成养殖场二期建设，并尝试与乡村旅游相结合，发展“畜牧+旅游”新业态，将兔子养殖拓展至旅游、研学，让乡村振兴“畜”势勃发、“兔”飞猛进。(光明日报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）