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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

走进香港沙头角抗战纪念馆：一座老屋，讲述一段抗战故事******

　　“不忘历史，同开新篇”，走进香港沙头角抗战纪念馆大院内，东墙上赫然醒目的八个大字直抵人心。

　　这家纪念馆改造自有近百年历史的罗家大屋，从筹办到落成耗时五年，所设展览介绍了东江纵队港九大队的抗战历史，以及“香港抗日一家人”罗氏家族的感人事迹。

　　一座老屋，一段历史

　　1941年12月8日，日军进攻香港。经过18天抵抗，香港沦陷。

　　在中国共产党抗日救亡口号的感召之下，香港许多家庭举家参加抗日队伍。“香港抗日一家人”罗家是其中的代表，全家有11人参加中国共产党领导的抗日游击队。

　　罗家大屋是罗氏家族的祖屋，见证了香港的抗战历程。日占时期，它是港九大队的活动基地及交通站，大屋附近一带是港九大队沙头角中队和海上中队主要的活动地区，在抗日活动中举足轻重。

　　香港史专家刘蜀永告诉记者，2017年，东江纵队历史研究会提议利用沙头角抗战遗址开展文化旅游，使他们深受启发。又因罗家大屋地位特殊，意义重大，他们建议在罗家大屋设置沙头角抗战纪念馆。

　　他表示，筹建纪念馆首先是出于对抗战前辈的尊重，他们的爱国精神值得后辈传承，也希望香港年轻人通过东江纵队港九大队的事迹，更多了解国家的历史以及香港与国家的关系。

　　罗家后人、沙头角抗战纪念馆馆长黄俊康认为，“推动建成纪念馆非常有意义，第一是对国家尽忠，第二是对社会尽责，第三是对前辈尽孝”。罗家人参加了解放战争、新中国建设、改革开放等重要工作，他们身上展现出来的爱国情怀证明香港同胞从来与祖国血脉相连。

　　在这样的契机下，展开了选址于罗家大屋、承载着港人英勇抗日奋斗史的沙头角抗战纪念馆筹备和建设工作。

　　众志成城排除万难

　　沙头角抗战纪念馆是香港第一间集中介绍中国共产党在香港历史贡献的纪念馆，也是香港首个长期展示港九大队历史的国民教育基地，今年9月3日揭幕开馆。纪念馆建成的背后，是爱国爱港人士日以继夜的辛勤付出。

　　刘蜀永告诉记者：“纪念馆从筹备到建成遇到了很多困难，比如筹款和大屋翻修问题，比如怎么充分利用有限的展览空间把我们想讲的都讲出来。纪念馆的展览方案就反反复复改了不下20次。”

　　刘蜀永厚厚的日记本详细记录着纪念馆“孕育成长”的点滴：“2017年10月28日，下午到石涌凹罗家老屋参加沙头角抗战纪念馆第一次筹备会议”“2019年1月29日，重新拟定沙头角抗战纪念馆展览提纲”“2021年11月26日，完成沙头角抗战纪念馆展览方案的修改”……

　　在纪念馆筹建过程中，香港广州社团总会特别是该会主席黄俊康发挥了重要作用。黄俊康和霍震寰等人士带头捐出了大笔款项，但黄俊康强调，改建及布展工程都是由香港广州社团总会的兄弟姐妹们当义工办起来的，“我们的义工真的付出很多”。

　　“动工以后，发现这个房子毕竟已90多年了，屋顶的木结构都被白蚁蛀了。去年8月份台风季节也是很大的挑战，我们在保证安全的情况下继续工作。”黄俊康回忆道，语气中透着欣慰。

　　原本因年代久远、日晒风吹虫蛀而随时可能倒塌的旧屋，经精心修缮后，获得新生，让展览讲述的故事与大屋蕴含的历史沉淀相得益彰。

　　如今，罗家后人以每年1港元的象征性租金将罗家大屋永久借给纪念馆使用。黄俊康说，预约前来参观纪念馆的团队已经排到明年3月了，到目前为止，已有超8000人次前来参观，“我相信纪念馆会被越来越多港人知道”。

　　助港人弘扬爱国传统

　　“我们开办这个纪念馆，目的在于展示港九大队抗战的历史，教育启迪后代。希望大家弘扬前辈爱国爱港的传统，为国家和香港的发展贡献力量。”这段话写在纪念馆参观行程的最后，启示人们前事不忘，后事之师。

　　日占期间，东江纵队港九大队有115名烈士为保卫香港献出了宝贵的生命。但港九大队及其影响下的香港民众抗击日军的史迹和遗址，作为香港珍贵的历史记忆，却鲜为人知。

　　“东江纵队是中国共产党领导的华南抗日游击队中规模较大的部队，港九大队是东江纵队的下属部队。我们希望建成抗战纪念馆，是因为港九大队三年零八个月的这段历史在香港的历史教育中是空白的。”东江纵队历史研究会秘书长、原东江纵队政委尹林平之女尹小平说。

　　尹小平从2007年开始就一直在香港宣传港九大队的抗战事迹。她认为，这段可歌可泣的历史一定要告诉世人，也要告诉香港的老百姓，尤其是年轻人，让他们了解抗战前辈在三年零八个月里做了什么，让他们知道“自己是中国人”。

　　尹小平讲述着，时不时看向展板上父亲年轻时的照片。东江纵队的前辈们，当年都只有二十几岁，为了挽救国家于危亡，不惜抛头颅洒热血。

　　“纪念馆建成开馆只是播了一粒种子，我们期待它能生根发芽。”她说。（新华社记者 孔维一、韦骅）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）