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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

居然，藏着这么多“电费刺客”！******

　　文/汪俐辰

　　近日，上海市一女子晒出12月用电账单，上了热搜！这张账单也让很多人大为震惊：11月只交了197元电费，12月却发现自己欠费3481元。排查后发现“电费刺客”，竟是忘关踢脚线取暖器。

　　电费蹭蹭上涨，却不知原因为何？家中电器，如何使用更省电？国是君为大家揪出以下“电费刺客”，省电小妙招get！

　　“刺客”一：电暖器

　　一到冬季，特别是没有暖气的南方，各种电暖器齐上线，功率一般都不小，费电程度也可想而知。这时该如何省电？

　　首先，最好不要频繁开关电暖器，一般电暖器在启动时候是最费电的。

　　其次，使用电暖器时，温度无需开太高，调到人体舒适的程度即可。同时也尽量不要频繁调节电暖器的温度，以免在不停切换高、低功率的过程中损失电能。

　　当然，最重要的是如果有较长时间不在家，特别是春节回家过年之前，使用电暖气的一定记得关暖气！关暖气！关暖气！

　　“刺客”二：电热水器

　　电热水器无疑是冬季的耗电大户，建议在使用时根据季节调整电热水器的温度。在冬季，可将温度调至55℃左右。

　　如果家里人多，热水器使用频繁，那最好不要经常插拔电源插头，频繁开关反而更耗电。倘若不是经常使用或家里人少，建议使用完后拔掉电源，用时再提前打开。

　　此外，随着使用年限的增加，电热水器镁棒水垢会越来越厚，从而导致加热效率越来越低，也更加费电。建议定期检查、更换镁棒、清理水垢。

　　“刺客”三：空调

　　当空调制热时，温度每调低2℃，可节电10%以上。

　　在冬季，可将空调温度设定在20℃左右，并将吹风口调至向下吹，这样吹出之后热空气自然上升，制热效率高，节能又减耗。

　　此外，避免频繁开关空调。如果短时间外出，可将家中的空调调至睡眠模式。

　　空调在制热时，很容易积灰，如果长期不清洗，将会越来越耗电。建议一个月左右清洗一下空调滤网和散热翅片。

　　“刺客”四：冰箱

　　年关将至，冰箱也要被年货塞满了。但要注意的是，冰箱内食物不管是太满还是太空，都会比较耗电，一般放置三分之二的食物最为省电。

　　其次，尽量减少冰箱门开关的次数。从冰箱取出食物后要迅速关门，这个习惯长期保持能省不少电。同时可以根据季节进行档位调节，冬天可以将冰箱室内温度调至4-5档，比较省电。

　　此外，冰箱摆放位置也与电费挂钩。尽量放置在阴凉通风处，避免阳光直射，远离热源。冰箱的顶部及左右两侧和背部距离墙壁应该留10~20cm空间位置，以利于冰箱散热，从而减少电耗。

　　超龄、蒙灰都更费电

　　超龄电器

　　超过安全使用年限的家电存在漏水、漏电、引发线路短路等隐患，耗电量也高于原耗电量约20%—40%。如果出现噪音过大、效果变差等老化特征，建议及时保养或更换，避免电器安全事故。

　　蒙灰家电

　　布满灰尘的电脑主板和电源大约会增加30%的耗电量；

　　布满油渍的油烟机运行负担加重，耗电量也随之增加15%—30%；

　　冰箱冷冻室的冰霜厚度达到4—6毫米时耗电量会增加30%左右；

　　水垢、灰尘、油渍像是套上“脏马甲”，不仅容易滋生细菌、影响电器工作效率，还会不知不觉“偷电”，建议及时给家电去污除尘。

　　综合自国网浙江电力、封面新闻等

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）