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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
美国疫情再现激增之势，疫苗口罩仍是预防良方******
中新网1月16日电 据英国《卫报》当地时间15日报道，近日，由于假期的到来、防疫心态的松懈和新冠病毒的不断变异，新冠疫情再次席卷了美国，引起了病例数的激增。但佩戴口罩、注射疫苗等预防措施仍然行之有效。
资料图：美国纽约曼哈顿14街一处新冠病毒检测站为居民做检测。中新社记者 廖攀 摄分析显示，美国本次的病例激增是整个疫情期间激增速度最快的一次之一，但目前仍未达到峰值。在过去一周，因新冠疫情死亡的人数上升了44%，从截至1月4日当周的2705人上升到截至1月11日当周的3907人。
新罕布什尔州医疗保健协会主席布兰登·威廉姆斯称，目前医院已达到最大容量。他表示：“无法确定此次激增的发展轨迹，但情况十分令人担忧。”
据美国疾病控制与预防中心估计，奥密克戎亚变体BQ.1.1和BQ.1以及快速传播的XBB.1.5导致了大多数感染病例。数据显示，美国东北地区超过80%的病例都由XBB.1.5毒株引起。
XBB.1.5毒株因其极高的传播性和逃避某些抗体的能力而引发关注。专家表示，接种二价新冠疫苗、佩戴口罩、通风、服用抗病毒药物等措施对于遏制疫情的传播仍然有效。
然而，马里兰大学公共卫生学院助理教授尼尔·赛加尔却表示，美国疫苗加强针的接种率“低得可怜”，抗病毒药物的使用率也很低。面对冬季激增，美国在口罩、疫苗和检测方面的规定几乎没有恢复，这给医疗卫生系统带来了巨大的压力。
约翰斯·霍普金斯大学医学院医学和传染病教授斯图尔特·雷称，加强针，尤其是升级后的二价加强针，在降低严重疾病和死亡风险方面非常有效。然而，据统计，在五岁以上的美国民众中，仅有15.4%的人接种了升级的加强针。
雷称：“如果人们及时接种疫苗，那么一些严重的病例至少在某些程度上可以避免，因为接种疫苗仍是获得免疫力的最安全的方式。”他表示，越来越多的数据表明，反复感染新冠会增加短期和长期并发症的风险，包括心血管疾病、心理健康问题等。
报道称，由于官员传达的信息不准确，许多美国民众甚至可能还未意识到美国的病例数正在激增。面对新一轮疫情的肆虐，人们仍然需要采取相应的预防措施。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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