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
从主厨到自创品牌:台湾面包冠军林育玮北京再出发******
中新社北京1月31日电 题:从主厨到自创品牌:台湾面包冠军林育玮北京再出发
中新社记者 李晗雪
2013年,当多数大陆消费者还闻所未闻“软欧包”、也尚不习惯以更高价格购买“不过是早点”的面包,以原麦山丘为代表的烘焙品牌横空出世,一度掀起“跨城代购”的热潮。当时的行政主厨、台湾地区面包大赛冠军林育玮,曾是原麦山丘品质保证的金字招牌。他从2012年便自台湾搬到北京加入原麦山丘,参与其初创到成熟的过程;但在2019年,林育玮选择了离开带来过无限风光的原麦山丘,自创烘焙品牌,重新出发。
资料图为林育玮制作面包。 中新社发 㞭客烘焙 供图林育玮近日接受中新社记者专访,聊起从初来北京到自创烘焙品牌的十年经历。
在原麦山丘工作的几年,林育玮从零开始熟悉大陆市场,了解到消费者希望吃到无香精色素的“原始”面包,他也是因此开发出“返璞归真”的软欧包产品。那时很多消费者关注到原麦山丘,正是因为这类“质朴面包”的稀缺性。
随着这种新烘焙标准的树立,几年间,大陆烘焙市场有了明显变化和成长,以店内新鲜烘焙与优质健康食材为卖点的手工面包店越来越多,“懂面包”的消费群体越来越大。林育玮认为,这是市场优化的标志。
资料图为㞭客烘焙店内陈列的烘焙产品。 中新社发 㞭客烘焙 供图林育玮表示,随着原麦山丘成长为成熟品牌,相应地不易再作太多新的尝试与改变;但作为面包师,他希望不断研究开发各类面包甜点,也希望消费者对他有新的了解。因此,2019年与原麦山丘合约期满时,他决定突破自己,重新创业。
2020年,林育玮与合伙人筹备自创烘焙品牌。这一次,他的身份从主厨变为创始人,这意味着除了产品研发,还要承担成本控制、人员培养等管理工作,压力更大。但过去八年积累的人脉与顾客群,给了他自立门户的底气。2021年8月,林育玮与合伙人在北京751艺术区开启了第一家“㞭客烘焙”。
资料图为㞭客烘焙的店铺。 中新社发 㞭客烘焙 供图㞭客的“㞭”字,巧妙化用了店铺所在的大山子社区名称,同时也是诚意“待客”的谐音。新店主打高品质吐司,同时售卖从欧包、曲奇到甜点几乎全品类的烘焙产品。对林育玮来说,这是一个更能实现想法的空间。他将面包作为一种生活方式分享给顾客,比如鼓励大家探索白吐司的100种吃法。他几乎每天都去店里,与顾客聊聊天,大部分时间则泡在厨房。
2021至2022年的疫情起伏,对新开业的店铺有更大的挑战。林育玮坦言疫情期间损失很重,但并未改变他在北京创业的信心,因为“消费者记得我们”。许多老顾客从他在原麦山丘工作时就一直喜爱他的产品,“㞭客”开张后也继续光顾;有住得远的顾客团购下单,还有顾客疫情中买一大单面包囤在家里。忠实顾客的支持和正向反馈,让他相信难关会过去。
在北京经营烘焙的压力,慢慢转为动力与活力。林育玮说,北京的生活步调是有点快,但对服务业来讲是好事,因为业者需要不断随之更新迭代、寻找新的商业资源。另一方面,他在北京结交到许多烘焙师朋友,大家定期聚会、探店,并且彼此间并不觉有竞争关系,反而是互相分享技术、讨论产品改进,“因为北京够大,大家各有各的特色与顾客群”。
资料图为林育玮制作面包。 中新社发 㞭客烘焙 供图“在北京生活很充实,现在回台湾像是休假。”今年春节,林育玮回台湾过年,也是在历经疫情中的创业初期后,有机会沉淀下来、思考未来发展。他对疫情后的大陆市场很乐观,今年打算去更多城市考察学习,同时还准备拓展新店,呈现更丰富的产品。他说,㞭客不会满足于做一间服务地方的精致小店,“未来,我们会朝着连锁专卖店去突破。”(完)
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