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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

上海崇明多家集贸市场“智慧”升级******

　　“今天猪肉是18块一斤，数据平台上蔬菜、肉类等价格一目了然，特别清楚。”近日，由上海市崇明区经委牵头，多家集贸市场“智慧”升级。从传统的农贸市场到新兴的生态市集，人们买菜的环境不断改善、体验不断提升，老百姓的“菜篮子”拎得更放心。

　　目前，全区51家集贸市场中，已通过验收的生态市集有9家，其中二星级生态市集4家，一星级生态市集5家，取得了阶段性成效。

　　上午8点，位于崇明区港西镇的盘西农贸市场里，人头攒动，前来购物的沈先生买了两斤猪肉，对价格和肉质都颇为满意。在盘西农贸市场，各摊位商户配备了统一的智能电子秤，菜品上秤后就会立即显示类别、净重、单价、金额等信息，并实时上传到数据库。“有了这些日常交易数据，就可以追溯菜品的源头，把控质量安全就有了科学参考。”盘西农贸市场相关负责人龚明表示。

　　信息技术是一项不可或缺的资源，是生态市集建设与管理的“润滑剂”，一批智能设备应用在生态市集改造中，通过统一的数据管理为稳定的菜价保驾护航。“特别是在遇到节日供应、恶劣天气等特殊情况时，我们可以通过系统，及时发现苗头性、趋势性问题，进行预警发布，落实应急预案，保障供应价格稳定。”龚明说。

　　记者了解到，4724平方米的盘西农贸市场是附近居民买菜购物的首选。2022年，盘西农贸市场在原有基础上进行改造，增设消防楼梯、服务台、农残检测室、湿垃圾处置室，完善内部排水系统，并设立顾客休息区，各项设施一应俱全。“比原来干净多了，买东西也很方便。”家住附近的市民直呼满意。

　　与此同时，位于崇明区绿华镇的崇西集贸市场也“换新”归来。之前集贸市场是网格式围栏，一到冬天，人就被西北风吹得浑身打颤。现在菜场四周建起了围墙，安装了窗户，即刻变成了“大暖棚”。此外，市场顶棚也重新改造升级，杜绝了漏雨、漏风的情况发生，暖心的改造获得市民好评。

　　据悉，下一步，崇明区经委将以全市“智慧菜场”创建为抓手，进一步加强生态市集硬件的系统建设，引导市场配置电脑、大屏幕、信息平台、数字哨兵、监控设备等软硬件设施来实现市场内亮证经营、明码标价、价格公示、肉菜源头可追溯等智慧管理的目标，保证市民百姓舌尖上的安全。

　　“我们将赋予集贸市场多元化的业态功能模块，打造和谐共享的生态空间，探索一套‘生态空间、生态管理、绿色消费、绿色服务’的生态市集建设管理新模式。”崇明区经委市场运行科施玉华表示。（光明日报全媒体记者颜维琦通讯员魏娜）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）