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

一周网事 | 英国《卫报》评出2022年十大科学进展 欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位******

一周网事

2022.12.16-2022.12.22

　　01行业动态

　　英国《卫报》评出2022年十大科学进展

　　2022年已接近尾声，而科研成果却永不落幕。近日，英国《卫报》发布了由十位科学家选出的2022年度十项重大科学进展：从重返月球任务到快速充电电池技术突破，从推动全球平等获得早期天气预警到包容性科学的发展，成果涵盖了各个领域。其中，中国的吸入式新冠疫苗以及中国科学院马越等人利用AI发现抗生素两项成果入选。

图源：《卫报》

　　人工智能将建筑物冷却能源成本降一成

　　据英国《新科学家》杂志网站报道，英国“深度思维”等公司开发了一种人工智能（AI）来优化建筑物的冷却系统，其能在不同天气条件下控制建筑物冷却系统的同时，最大限度地减少能源消耗。测试结果表明，它将冷却建筑物的能源成本降低了10%左右。据悉，“深度思维”公司、谷歌公司和建筑控制系统制造商特灵科技公司合作，开发了这款AI系统，用于控制大学校园建筑以及拥有公寓、餐厅和商店等设施的建筑的冷却系统。

　　欧盟委员会修订新法案，手机可拆卸电池或被迫回归

　　欧盟委员会新修订的一项法案旨在提高电池可复用性和持续性，或许要迫使可拆卸电池再度回归。该法案要求消费品牌将设备设计成可轻松更换电池的方式，或是通过移除电池后盖，或者只需要拧掉即可显而易见的螺丝。欧盟委员会认为，当更换电池变得更容易后，会延长消费者使用设备的周期寿命，从而减少电子垃圾浪费。

　　水凝胶电子器件首次3D打印制备

　　植入生命体的电子器件，可以是柔软而有温度的。西湖大学工学院特聘研究员周南嘉团队开发了一种水凝胶支撑基质和一种银—水凝胶复合导电墨水，在国际上首次通过3D打印制备出封装内部电路的一体化水凝胶电子器件。相关研究成果12月20日发表在国际期刊《自然·电子学》上。西湖大学博士后、论文第一作者惠岳表示，这一套技术方法，可以在个性化定制可植入电子器件领域发挥重要作用。

　　2023年云计算领域五大趋势

　　云计算的大规模应用一直是许多最具变革性技术——如人工智能、物联网等的关键驱动力，未来也将进一步推动虚拟现实和增强现实（VR/AR）、元宇宙、量子计算等技术的发展。美国《福布斯》网站在近日的报道中，列出了2023年云计算领域的五大主要趋势，包括多云战略方兴未艾、人工智能提供助力、安全投资不可或缺、人工智能和机器学习驱动、低代码/无代码云服务、云游戏创新等。

　　机器学习助力更好理解水的行为

　　美国研究团队在《物理评论快报》上刊发论文称，他们借助机器学习技术来理解水在零下100℃的行为。最新研究不仅能让科学家更好地理解水，也为更好地从理论上理解各种物质开辟了更多途径。他们还使用机器学习算法计算了水分子之间相互作用的能量，该模型执行计算的速度明显快于传统技术，从而使模拟能更有效地进行。

图源：佐治亚理工学院

　　02企业资讯

　　投票超半数，马斯克或将卸任推特CEO

　　近日，特斯拉CEO埃隆·马斯克在推特上发布了一则关于“自己是否应该辞去推特CEO一职”的投票，并表示将遵守投票结果。超1750万网友参与了投票，最终结果显示，57.5%的网友认为他应该卸任，超过半数。若马斯克遵守该结果，他将辞去推特CEO一职。

图源：推特

　　欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位

　　当地时间2022年12月19日，欧盟委员会初步认定，美国社交平台脸书的母公司Meta在整个欧洲的个人社交网络市场以及社交媒体在线广告市场中占据主导地位，而该公司将其在线分类广告服务与其社交网络挂钩，从而排挤对手。该公司还涉嫌单方面对在脸书或照片墙上投放广告的竞争性在线分类广告服务施加不公平的交易条件。欧盟委员会认为，这些做法违反了《欧盟运作条约》第102条，该条款禁止滥用市场支配地位。

　　Meta在2023年将向元宇宙部门投入20%成本

　　Meta首席技术官安德鲁 博斯沃思宣布，2023年Meta会将总支出成本的20%用于元宇宙部门Reality Labs。据了解，今年前九个月Reality Labs运营亏损达94亿美元，Meta的元宇宙策略也受到了越来越多的质疑。对此，博斯沃思表示，“Meta核心业务面临的压力，导致人们对我们进行的投资有所怀疑。但如果停止押注，只专注于短期目标可能会产生‘灾难性的后果’”。

　　苹果将允许用户从第三方应用商店下载软件

　　为满足欧盟委员会的严格新规，苹果计划于2024年允许其iPhone和iPad用户使用第三方应用商店替代App Store。客户最终可以在不使用该公司的App Store的情况下，将第三方软件下载到其iPhone和iPad上，从而避开苹果公司的限制及其对付款金额收取的高达30%的佣金。

　　整理 | 李飞

　　来源 | 科技日报、环球时报、中国新闻网、环球网、新浪