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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
武汉：全新人工合成角膜移植为眼盲患者带来希望******
中新网武汉1月12日电 (刘坤维 熊婉婷)武汉协和医院12日召开新闻发布会介绍，该院眼科专家近日成功完成首例人工合成角膜移植手术，术后患者右眼裸眼视力恢复到0.4。
来自湖北省襄阳市 的小琦(化名)今年25岁 ，8年前因异物入眼导致右眼角膜受损 ，右眼慢慢覆盖一层白斑，几近失明。2023年1月4日 ，小琦来到武汉协和医院求诊 ，诊断为“右眼角膜斑翳”，角膜移植是目前唯一有效 的治疗方案。
人工合成角膜 刘坤维 摄考虑到捐献角膜数量少 ，等待合适供体时间较长 ，小琦决定参加人工合成角膜临床试验。
人工合成角膜是指用人工合成的透明材料植入眼部，替代患者病变混浊的角膜，恢复患者的光学通路。武汉协和医院眼科教授张明昌介绍，此次应用 的人工合成角膜是由高纯度重组III型人胶原蛋白制成 的透明生物合成角膜，可治疗因角膜瘢痕引起的视力缺陷，具有高度透明性，出现排斥 的几率也比较小。
医生为小琦检查视力 刘坤维 摄1月6日，张明昌带队为小琦进行了手术 。术后第五天，小琦裸眼视力恢复到0.4 。“随着切口逐渐愈合恢复 ，在植片稳定后，通过框架眼镜或者特殊的隐形眼镜，她的视力有望进一步提高，远期疗效有待进一步观察 ！”该院副教授谢华桃表示。
武汉协和医院眼科主任程扬表示，此次临床试验所使用人工合成角膜 ， 是目前世界上唯一进入到后期临床试验阶段 的 、可以代替捐赠人角膜治疗角膜盲的生物合成产品 。但他也提醒，人工合成角膜移植有严格的适应症 ，当前该手术只能针对未累及全层 的角膜病变进行移植，如果 是全层角膜病变，仍需要使用人体捐献的角膜。(完)
（文图 ：赵筱尘 巫邓炎） [责编 ：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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