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
四川：绿色高效山地农业赋能乡村振兴******
中新网成都11月27日电 (单鹏)初冬时节，四川广元昭化区昭化镇的猕猴桃进入越冬管理期。在昭化镇朝阳村“省四星级现代农业园区”里，一株株猕猴桃树的树干被涂白剂“刷白”，工人三三两两修剪树枝。近来朝阳村村民居太高每天都要下地转一转，“把越冬管理做好了，来年才会有好收成。”他说。
广元是世界红心猕猴桃发源地和最大生产基地，但几年前，坐落在群山之间的朝阳村却是个“另类”。由于缺乏发展规划，该村土地零散，大部分土地以传统农作物种植为主，部分还是荒山和杂木林。“2017年我们来到当地支持山地农业发展，针对朝阳村做了详细规划，论证到底该发展什么产业、如何布局生产，最终确定在中低海拔区(500-700米)重点发展猕猴桃种植，稍高海拔区(700-900米)以桃李产业为主。”四川省农业科学院园艺研究所副所长、研究员陈栋表示。
果树冬管技术培训会现场。 四川省农业科学院 供图经过几年培育，朝阳村成为当地猕猴桃、桃的重要产区之一，并带动了周边村镇的果树产业发展。从荒山到遍地果园，朝阳村的蜕变是四川山地农业发展的缩影。近年来，四川山地农业走出一条从增产到提质的绿色高质量发展之路：特色产业在四川盆周山区以及贫困地区逐步发展，西南山地主要作物优质高产高效技术体系逐渐形成，优质粮油、茶叶、特色水果、道地中药材、特色食用菌、高原蔬菜品种选育取得显著成效。
“种植猕猴桃和桃后，村里发生了翻天覆地的变化。”居太高说，随着收入提高，村里路宽了、环境美了，土坯房也变成了漂亮的小楼房，“朝阳村人均年收入从几千元提高到2万多元，越来越多的年轻人愿意返乡搞农业。”
作为在高山地域环境下形成的农业形态，山地农业地块多、面积小、分布零散，这意味着发展山地农业比平原地区面临更多挑战：不仅机械化、规模化种植难以施展拳脚，交通、用水、土质差也是难题。“发展山地农业，种植技术相对复杂，首先要根据当地的土壤、气候条件选择适合的品种，其次要因地制宜确定栽培模式，防治病虫害、加强土肥水管理。在无法大规模机械化的条件下，局部只能尝试使用小型机械，比如小型割草机、移动式喷药机或移动液压施肥枪等。”陈栋表示。
“红心猕猴桃的主要问题是抗溃疡病能力弱，在山地条件下，高海拔导致的低温以及多雨环境会提高溃疡病的发病率。”据四川省农业科学院园艺研究所研究员涂美艳介绍，溃疡病是一种细菌性病害，具有隐蔽性、暴发性、毁灭性的特点，“我们在园区内不仅引进示范了不同类型猕猴桃优新品种，还和当地农业农村局共同示范应用了红心猕猴桃避雨设施栽培技术，设计了不同类型的避雨棚供种植户选择，还配套了智能水肥一体化设施，探索并推广了果粮套作模式，很好地预防了溃疡病的发生。”
四川有较多的山地和丘陵，发展山地农业对推动当地乡村振兴具有重要意义。谈及四川山地农业下一步发展时，四川省农业科学院党委书记吕火明表示，将围绕粮食安全发展好小麦、水稻、玉米等粮食作物，同时关注林下产品、功能性农产品、养殖等产业发展。同时将因地制宜关注产业多样化，发展适合山区的特色产业，开发农旅产品，推动农旅融合，“总的目标是通过发展山地农业带动乡村振兴。”
“在山地农业国际交流方面，我们与泰国、越南、老挝等东南亚国家以及阿根廷布宜诺斯艾利斯省加强交流、开展紧密合作。”吕火明表示，将进一步加快国外先进科技技术成果引进，为四川山地农业现代化注入强劲动力，还将推动自主科研成果“走出去”，提高四川农业科技的国际影响力。(完)
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