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

青岛：厉行节约 边角料“变废为宝”******

　　光明日报记者 刘艳杰 光明日报通讯员 朱天麒

　　午餐时间马上到了，青岛市机关食堂冷菜班组的师傅马圣虎连忙将今天的特色小菜“凉拌香菜根”端到了取餐台。

　　“食堂每天要切配各种蔬菜，会产生大量的芹菜叶、白菜根、香菜根、萝卜尾等边角料，扔掉了怪可惜。”马圣虎告诉记者，冷菜班组的师傅们想办法“变废为宝”，每天将切下的根、茎、叶洗净，拌上盐或酱油加辣椒、糖、花椒等调味品，制成一道道精美小菜。美味下饭的小菜不仅深受就餐人员的欢迎，而且减少了原材料的浪费。

　　将边角料“吃干榨净”是青岛市机关食堂厉行节约、反对浪费的一个缩影。

　　据了解，为制止餐饮浪费行为，青岛市成立了反食品浪费工作领导小组，将机关食堂反食品浪费纳入年度重点工作，编制了《机关食堂管理服务标准化手册》，对食材采购、储存加工、餐厨垃圾处理等全流程进行规范。

　　“我们的工作重点是实施规范化管理、建设数字厨房。”青岛市机关事务服务中心党组成员、副主任周先胜介绍，他们把机关餐饮工作全流程分解为94个标准微视频，将每一项工作流程细化和量化。通过标准化食堂建设，达到源头管控标准化、菜品制作标准化、出品品质标准化，实现成本降低、效率提高、品质提升。

　　通过动态大数据进行后厨精细化管理也是青岛机关食堂厉行节约的重要手段之一。比如，每个餐厅都会根据人数准备食材数量，做到“按需补餐”。尤其在制作素菜的时候，都是一餐盒一餐盒地出菜，这样不仅能保持菜品的质量和口感，还能减少剩余原料的产生。

　　在青岛市机关食堂的走廊、墙壁上，一张张厉行节约、反对浪费的宣传海报迎面而来，甚至每张餐桌上，都摆放着“光盘行动”的提示牌，随时提醒就餐者不要浪费食物。

　　通过持续的宣传督导，文明节俭用餐成为每个人的自觉行动。在青岛市机关食堂的餐具回收区，反食品浪费督导员告诉记者，“光盘行动”实施以来，就餐者基本都能做到盆干碗净，餐余垃圾减少了一半。而通过食材的充分利用，制餐区的餐厨垃圾总量也下降了35%。

　　此外，2022年，青岛市已将机关食堂反食品浪费工作成效列为全市公共机构节约能源资源考核和节约型机关创建内容，并组织开展市、区两级机关食堂反食品浪费工作成效评估督查，一方面推动机关食堂反食品浪费工作再上新台阶，另一方面也督促广大干部职工养成绿色低碳的健康生活方式。

　　《光明日报》（ 2023年01月11日 04版）