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
首家中国航司恢复国际定期客运航班 民航市场加速回暖******
本报记者 施 露
1月18日11时,吉祥航空HO1325航班于上海浦东国际机场顺利起飞,搭载201名旅客直飞泰国清迈,首班航班客座率达99%。此外,当天飞往泰国普吉的吉祥航空HO1321航班也于16时30分起飞。
这是目前中国航司首批恢复的国际定期客运航班,有利于进一步有序推动出境游市场的健康恢复及提升航空市场活力。
销售数据显示,航班恢复当周,上述两条航线平均客座率超八成。随着出境游的热度不断升温及利好政策出台,旅游需求将得到持续、有序释放。
去哪儿大数据研究院院长兰翔对《证券日报》记者表示,“相对2019年的平均价格,目前国际机票价格处于高位,整体国际航班恢复至正常水平仍需一定时间。”
将发力泰国航线网络覆盖
1月18日上午,吉祥航空在上海浦东国际机场举行仪式,庆祝率先恢复上海浦东至泰国清迈、普吉航线的定期国际客运航班运营。“航空业正稳步迈向复苏,完全得益于各项政策的不断落地、优化。”吉祥航空董事长王均金对《证券日报》记者表示,“成功恢复上海浦东至泰国清迈、普吉航线的每日航班运营,是航空与旅游业复苏的重大里程碑。我们期待未来能有更多国际与地区航线得以恢复往日生机,这将为国家持续高水平对外开放提供源源不断的交通动力。”
根据航班编排计划,除了从2023年1月18日起分别执行每天1班上海浦东至泰国清迈、普吉的航线外,吉祥航空还将于近期对上海浦东至普吉航线实现增班至每周10班。
与此同时,吉祥航空将持续发力泰国航线网络覆盖,上海浦东至曼谷航线自原先每周1班加密至每周7班,其中每周三航班使用吉祥航空旗舰787-9梦想飞机直飞曼谷素万那普机场、其余日期航班将降落曼谷廊曼机场。未来,吉祥航空将视市场与客流情况,继续加密上海浦东至曼谷航线至每周8班。
“2023年是泰国旅游年,我们热烈欢迎中国游客到访泰国,体验历史悠久又富有地区特色的泰国文化,感受神奇泰国的新篇章。”泰国国家旅游局上海办事处处长罗兰在仪式现场表示,“我们期待吉祥航空未来能够开通更多泰中间直飞航线,通过航空运输的桥梁加深中泰一家亲的人文交流与两国传统友谊。”
民航业正快速修复
近日,吉祥航空控股股东——均瑶集团总裁、均瑶健康董事长王均豪公开表示,“航空市场正在快速恢复,不仅国际航班满座,国内航班也恢复到七八成的水平,随着中国春节的到来,还将继续回暖,相信国际航线还会不断加密班次。”
去哪儿大数据研究院副院长郭乐春认为,“出入境政策调整有利于促进国际航班有序恢复,但受限于国际航班编排审批,航班供给量不会大幅增加。目前计划航班数量仅400班,即使全部执飞也仅仅达到2019年的10%,机票价格仍处于高位。但是我们也看到,往返中国的直飞国际航班持续增多,恢复势头是可喜的。”
华泰证券在研报中表示,中长期来看,2023年或将成为我国民航复苏开启之年,我国民航业有望进入修复通道。供给端,机队增速放缓与内生需求之间的缺口逐年累积,将成为行业持续景气向上的重要催化剂,为航司收益水平和盈利上涨提供动力。
华创证券表示,春运首周(1月7日至1月13日),铁路、民航客运量单日已接近2019年春运同期的80%左右,国内民航旅客量发送量已达到2019年春运同期的85%左右。春运第八天(1月14日),全民航执行客运航班量12028架次,恢复至2019年春运同期的79.8%,其中国内航班量11752架次,恢复至2019年春运同期的94.5%。
数据显示,1月1日至13日,三大航航班量环比去年12月整体提升62.4%。另外,春秋航空环比提升23.8%,吉祥提升33.4%,华夏提升28%。票价上,1月14日全民航平均票价同比提升35%,较2019年同期提升8%。
从机场客流来看,今年春运至今,浦东机场日均航班量692班,较去年12月份日均航班量环比提升74%,航班量恢复至2019年春运同期的55%;白云机场日均航班量936班,较12月份平均提升129%,航班量恢复至2019年的74%,深圳机场日均航班量831班,航班量恢复至2019年的90%;三亚机场日均航班量383航班量恢复至2019年的105%。(证券日报)