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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

澳门海事及水务局局长：大藤峡建成将长效解决澳门供水问题******

　　中新网南宁1月14日电 (杨陈 陈沿佑 陈冠言)“这两年咸潮对澳门还是有影响的，但是因为有大藤峡水利枢纽的调节作用，所以澳门能够在冬春枯水期平安度过。”广西政协委员、澳门海事及水务局局长黄穗文14日表示。

　　1月11日至15日，广西壮族自治区政协第十三届一次会议在南宁召开。黄穗文会期接受了中新网记者采访。

　　在澳门经济社会发展的历史中，保障供水安全是其中重要一环。从早期自给自足到内地挑水，到1959年开始珠海建设向澳门输送原水的设施，再到澳门回归后，水利部珠江水利委员会从整个流域层面统筹规划珠澳供水保障措施，对澳供水形成了稳定的合作机制。在这过程中，与澳门一水相依的广西发挥着重要作用。

　　黄穗文长期从事澳门海上安全和水资源管理工作，2004年至2006年间，澳门持续出现的咸潮灾害让其记忆犹新。“当时我们自来水咸度达到了500多毫克/升，国标是250毫克/升以下，社会面上市民都在抢购矿泉水。”

　　澳门地形多低矮丘陵，无河流湖泊，可蓄地表水条件差，不具备建大中型水库的条件，淡水资源奇缺。从地理位置上看，澳门又位于西江入海口，地处咸淡水交汇的区域，咸潮沿磨刀门水道上溯淹没取水口，成为枯水期影响澳门供水的最大威胁。

　　黄穗文回忆说，当时已有短、中期的淡水供澳措施。“短效措施是调水压咸；中效措施是建造竹银水库，建好后可起到调节作用，帮助珠海和澳门度过两三个月的枯水期。但要彻底解决供水问题，广西的大藤峡水利枢纽工程是关键。”

　　大藤峡水利枢纽工程是珠江流域防洪控制性枢纽工程，也是两广合作、桂澳合作的重大工程。工程坝址位于珠江流域黔江河段大藤峡峡谷出口(即广西桂平市南木镇弩滩村)，距离桂平黔江大桥约6.6公里。建成后，珠江三角洲地区的水资源分配不均、上游洪水暴发、突发性水污染问题都可通过该枢纽及时应对。

　　黄穗文是大藤峡水利枢纽工程的推动者和见证者，曾多次带队到广西实地考察，并作为澳门特区政府代表与珠江水利委员会签署了《澳门特别行政区援助建设大藤峡水利枢纽工程合作协议书》。

　　“2009年澳门特区政府拨款8亿元人民币，用于广西大藤峡库区移民安置、水土保持和环境治理。作为受益方，我们希望对整个流域的生态保护方面出一份力。”黄穗文说。

　　经过多年建设，截至目前，大藤峡水利枢纽工程已有5台机组投产发电，剩余3台机组正按计划有序安装，计划2023年年底前全部投入运行。

　　黄穗文表示，大藤峡建成后蓄水量已经足够保障澳门用水安全。“原来从内地调淡水到澳门需要一个多星期，如今大藤峡开闸放水后只需3天，澳门市民就能用上来自西江的淡水。”

　　谈及未来，黄穗文认为，澳门与广西在水运方面有很多合作的机会。“有业界人士提出想通过西江内河航道，将货品拉到澳门来，我们将积极配合，希望未来能够进一步推动澳桂水上运输方面的合作。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）