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

洪学智率“抗大”师生进行“敌后小长征”******

　　作者：胡遵远（安徽省金寨县干部学院）

　　1940年11月，洪学智奉命率“抗大”总校华中派遣大队奔赴苏北抗日前线。一路上，洪学智和战友们冲破敌人重重封锁，跨越晋、冀、鲁、豫、皖、苏6省，最终于1941年4月胜利到达江苏盐城新四军军部，全队无一减员。洪学智领导的此次行军，受到新四军刘少奇政委、陈毅代军长的高度赞扬，被华中抗日军民亲切地称为“敌后小长征”。

　　出任“抗大”四团团长

　　1936年5月，为迎接即将到来的抗日战争，中共中央决定以中国工农红军学校为基础，创办中国人民抗日红军大学。1936年6月1日，西北抗日红军大学（简称“红大”）举行开学典礼。1937年1月20日，“红大”随中共中央机关迁至延安，改称为中国人民抗日军事政治大学，简称“抗大”。

　　1939年7月，“抗大”总校、陕北公学等5000人在副校长罗瑞卿带领下迁往晋东南抗日根据地(太行根据地)。为了便于行动，“抗大”总校原大队、支队、学员队，依次改称为团、营、连。洪学智当时是三大队副大队长（大队长是刘忠）。“抗大”总校从延安出发时，刘忠被调往冀东，洪学智所在的三团(即三大队)改为四团，由罗华生当团长、洪学智当副团长。

　　7月9日，四团奉命从蟠龙出发，经延川、清涧、绥德、米脂，到了佳县，在那里渡过了黄河。过黄河后，四团山西兴县罗峪口，进入阎锡山部队的控制区。洪学智率队一面警戒，一面迅速前行，用两天时间到达白文镇，然后继续东进，在八路军三五八旅部队的护送下翻越了吕梁山、渡过汾河，来到太原以北的阳曲地界，前面就是同蒲铁路。日伪为防止八路军往来，沿铁路线建立了一条严密的封锁线。通过封锁线前，护送部队将敌人的兵力配置和活动规律“摸得一清二楚”，洪学智根据情报和战友们进行了周密的准备。在八路军交通站的接应下，部队分两批安全地穿越了敌人的封锁线。

　　接受任务，率部前往华中

　　“抗大”总校到达晋东南后，罗华生调到二团，刘忠负责三团，洪学智任四团团长。洪学智在校期间，克服重重困难，坚持理论联系实际，带领同学一面学习一面斗争。百团大战期间，日军对晋东南发动多次大“扫荡”。抗大三团在冀中坚持办学很困难，于是又返回了总校。

　　不久，洪学智接到上级命令：为加强“抗大”各分校工作，“抗大”总校决定把三团干部分成两部分，一部分编为山东干部大队，由聂风智任大队长，前往山东抗日根据地加强一分校工作；另一部分编为华中干部大队，张兴发任大队长，由洪学智率领前往苏北，和当地的新四军会合，共同创办“抗大”五分校。两个大队的沿途行动，均由洪学智统一指挥。

　　依靠群众，顺利穿越封锁线

　　11月9日，洪学智带着三团（包括华中和山东两个干部大队），从浆水镇出发，准备过平汉铁路向鲁西北前进。此时，日伪军队正通过平汉线南下运兵，沿途防卫森严。洪学智率部一路南下行军，需要越过的第一条封锁线就是平汉路。他根据掌握的敌情，决定把越过地点选在邢台以南的沙河镇，并联络当地游击队派人护送。

　　洪学智率部连续行军140里，于夜间秘密来到铁路附近。在这里，洪学智发现了许多意想不到的新情况：日军为了割断太行根据地与冀南抗日根据地的联系，沿着铁路新挖了一条宽约3到4米、深约4米的封锁沟，在铁路沿线增修了碉堡、设置了哨卡，并派装甲车和巡逻队日夜巡逻。

　　为了安全穿过封锁线，洪学智命令部队在树丛里隐蔽，自己率警卫员在附近进行侦察。走了很久，他发现附近一个村庄有一户人家亮着灯，就悄悄派警卫员过去了解情况。警卫员找来一位老乡，洪学智首先表明自己是专门打鬼子、汉奸的八路军，打消了老乡的顾虑，又向老乡询问附近敌人的情况。据老乡介绍，近来敌人为保证运兵安全，不仅增加了沿线守卫，还对铁路沿线进行“扫荡”；敌人的装甲车大约25分钟经过一次；封锁沟有的地方较浅，在沟内只需搭起一人高的人梯就能穿过。洪学智考虑到有十几匹牲口驮着行李和教学用的书籍，无法通过，又问老乡有没有地方可以直接通过铁路。老乡说离此一公里的地方有一个桥洞，尚无敌人看守，可以过牲口。

　　洪学智立即命令部队利用敌人装甲车巡逻的间隙，进入封锁沟坡下隐蔽，又根据老乡提供的线索，派出侦察员沿封锁沟寻找桥洞。不久，几名侦察员回来报告说：发现了桥洞！洪学智立即对部队进行了部署。在他的率领下，部队很快来到封锁沟较浅地方，按次序跳进深沟，解下绑腿，上拉下推，架起人梯，很快穿过了封锁沟；与此同时，洪学智派出的部分精干战士牵着牲口依次从桥洞穿过，其间遇到敌人装甲车巡逻就立即隐蔽。经过3个小时的奋战，洪学智和部队全部顺利地通过封锁线。

　　机智解决渡河难题

　　安全越过平汉线后，洪学智率领部队一路前行，在当地游击队的护送下，安全穿越70多里的伪化区。部队经过短暂休息，继续向鲁西北行进。不久，洪学智率部从冀南进入山东，来到馆陶县，准备从这里渡过卫河。

　　卫河水面宽约五六十米，水深岸陡，沿河还设有敌人据点。紧靠对岸，有一条公路与河岸平行。卫河是日军割断冀南、鲁西两个根据地的又一道封锁线。由于此前敌人多次和我渡河部队发生战斗，在洪学智率部到来前，敌人已经把沿岸渡口都挖毁了。为防止八路军渡河，敌人还特别增加了汽艇昼夜巡逻。洪学智从游击队的同志处了解到情况后，命令部队在离卫河不远的一个村庄里隐蔽，自己和侦察员经过几个夜晚的紧张侦察、研究，终于选定了渡河地点。

　　渡河前，洪学智准确摸清了敌人汽艇巡逻的时间间隔，又从沿岸党组织处借了几条小船，计算了每条船的承载人数。

　　渡河当夜，洪学智率领部队于晚上六七点钟就赶到登船地点，不久，得到消息：群众仅能提供一个小划子和几只能坐四五个人的大木盆。而且船只凌晨12点钟到1点钟之间才能到达，因船只太小，只能渡人，不能渡牲口。这可把大家急坏了！洪学智临危不乱，认为卫河地处华中和山东抗日根据地的秘密交通线上，两岸干部群众往来频繁，于是一面命令部队隐蔽，一面找来当地党组织负责同志，询问近期是否有其他同志渡河。据当地同志介绍，几个小时后，中共山东分局有一批干部要从对岸某处过卫河。洪学智闻讯大喜，立即率领部队急行军，赶到了山东分局干部渡河地点。经过几个小时的等待，终于从对岸盼来了4条小船。山东到延安的干部渡河上岸后，洪学智立即命部队借船渡河。

　　由于船小，还是不能渡牲口。洪学智灵机一动，向山东分局干部队询问牲口的情况，对方回答说：船太小，他们只好将牲口交给了对岸护送的同志。洪学智立即和对方达成协议——牲口互换。就这样，洪学智率部顺利渡过了卫河。

　　到达鲁西北抗日根据地后，山东干部大队前往沂蒙山区，洪学智继续率领华中干部大队前进。在洪学智的带领下，华中干部大队穿越津浦线，最终于1941年4月顺利到达江苏盐城新四军军部，全队270人无一人减员。洪学智和华中干部大队受到新四军和苏北群众的热烈欢迎，称他们“创造了‘敌后小长征’的奇迹”。