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

中国跆拳道队：压力中求变******

　　东京奥运会上，中国跆拳道队仅获得一枚铜牌，经历了无比苦涩的艰难时刻。

　　刚刚过去的2022年，中国跆拳道队在压力下求变、在低谷中奋起，全年在国际赛事中收获36枚金牌、27枚银牌、33枚铜牌，一批优秀的新生代队员在大赛中崭露头角。

　　面对2024年巴黎奥运会，中国跆拳道队正争分夺秒、马不停蹄地备战集训。

　　去年成绩达预期

　　“跆拳道这个项目有其特殊性，上一届奥运会刚结束，下一个奥运周期的积分赛马上开始。”中国跆拳道协会主席、国家跆拳道队主教练管健民说。东京奥运会激发了整个国家队的决心，一定要在国际大赛中证明自己。

　　自去年5月以来，中国跆拳道队总共参加了10余站国际赛事，包括世界跆拳道大奖赛总决赛、世锦赛及亚锦赛等重磅赛事。去年12月，在沙特阿拉伯利雅得举行的大奖赛总决赛上，中国选手骆宗诗和张梦宇获得1金1银。2022年，中国队共收获36枚金牌27枚银牌33枚铜牌。

　　“总体来看，国家队完成了赛前的既定目标。”管健民说，“很多年轻运动员顺利融入国家队，每个级别都有运动员战胜世界冠军、奥运冠军等高手，实现了新突破，积累了比赛经验，增强了信心。”

　　在管健民看来，刻苦训练取得了理想效果，这是队员在2022赛季国际赛场上成绩优异的重要原因。

　　一系列佳绩中，骆宗诗表现突出。从东京奥运周期到巴黎奥运周期，她从昔日的陪练逐渐成长为跆拳道队的“领头雁”。24岁的她在过去一个赛季所参加的10站比赛中全部夺冠。在2023年最新一期的奥运积分排名中，骆宗诗在女子57公斤以下级高居榜首。

　　“这些成绩让我获得了很多奥运积分，这些比赛让我进一步增强了信心，使我在赛场上更自信、从容。”骆宗诗说。

　　年轻球员露头角

　　在骆宗诗看来，自己取胜的关键在于发挥了技术优势，而这也是国家队在接下来的训练中着重努力的方向。

　　1月10日，2023年第一期国家跆拳道队集训在山西体育中心开始。参加集训的38名运动员之中，梁育帅、郭清等不久前也在世锦赛中登上了领奖台。

　　巴黎奥运会临近，今年的集训对备战奥运新周期至关重要。“集训将狠抓细节，第一是强化体能，第二是强化运动员的特长，第三是提升运动员的优势技术。”管健民介绍了今年集训的3个重点。

　　管健民介绍，目前国家队很多队员都是00后，“年轻选手有拼劲儿，但比赛中需要发挥优势技术，具备有效得分点。因此培养队员学会运用所擅长的得分技术十分重要。”

　　骆宗诗、梁育帅等在国际赛场上崭露头角，他们已经成为其他对手研究的目标，在今后的比赛中将面临前所未有的挑战。“不过，我觉得这也是一种动力，督促自己不断刻苦训练、取得进步。”骆宗诗说。

　　管健民说：“新的一年，希望队员从心理素质到适应赛场环境，再到运用技术控制对手等方面都取得大的提升。”

　　全力以赴争“门票”

　　根据巴黎奥运会跆拳道项目的参赛资格获取规则，8个级别中每个级别的奥运积分前5名将为各自国家(地区)奥委会获得1个参赛席位。目前，除了骆宗诗在女子57公斤以下级中具有较大优势外，中国队选手当中只有男子58公斤以下级的梁育帅和女子49公斤以下级的郭清位列前10。

　　管健民表示，进入巴黎奥运周期，年轻队员需要从零开始追赶其他国家(地区)奥委会运动员的奥运积分，刚开始的差距会比较大，“因此对年轻队员来说，更需要争分夺秒。”

　　可喜的是，在2022年的比赛中，一些国家队队员已经在各自级别中迎头赶上，张梦宇、左菊、孟明宽、宋兆祥等目前都已达到前20名左右的位置。能否在积分榜上更进一步，取决于他们在2023赛季的发挥。

　　管健民列出了今年国家队即将参加的重点赛事，除3站世界跆拳道大奖赛分站赛和1站总决赛外，世锦赛还将于5月底到6月初在阿塞拜疆巴库举行，比赛将产生大量的奥运积分。此外，今年还将有两站世界跆拳道大满贯赛事在江苏无锡进行，大满贯赛事总成绩第一名同样可以获得1张巴黎奥运会的入场券。因此，2023年共有7场重要赛事等待国家跆拳道队队员发起冲击。

　　“留给我们的时间很短，希望在2023年更上一层楼，中国跆拳道队会全力以赴。”管健民说。

　　《人民日报海外版》2023年1月18日第09版