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
老牌国企显担当 贵州科晖药业日均产量增幅达50%******
多彩贵州网讯 (本网记者 石琳婕 罗晟鸣)“科晖的这个氨咖黄敏片,经济实惠,疗效也不错。”
“我们平时都会在家里买点感冒药,特别是娃娃的。比如这个“科晖”商标的小儿氨咖黄敏颗粒就很好。”
日前,在前往德江县等地调查新冠病毒感染重点药品市场需求时,记者多次听到受访群众提及“科晖”二字。1月5日,沿金清线,记者一行驱车20多公里,来到贵州省科晖制药有限公司(以下简称贵州科晖制药)。
贵州科晖制药被纳入《贵州省新冠预防与治疗相关药品地方品种推荐目录》(第一版)的相关药品
“我们是老百姓口中的老字号药企,主要生产感冒类药品,以解热镇痛、祛痰止咳为主。”贵州省科晖制药有限公司总经理李凤介绍,企业自成立以来,所生产药品价格实惠的同时,疗效确切。“价格低、疗效好”几乎成为了贵州科晖制药的代名词。
走进贵州科晖制药车间,生产线上,氨咖黄敏片和小儿化痰止咳颗粒正开足马力满负荷地生产着。夹杂着机器的轰鸣声,一幅紧锣密鼓的生产景象跃然眼前。
包装线上的工人正在手动包装药品
“现在我们一天的产量达到了8至10万盒以上,日产量增幅已达50%。”贵州省科晖制药有限公司生产负责人李辉介绍,在接到保供任务后,企业为了保证药品产量,把每分钟满产150盒的生产线从原先的120盒调至了149.5盒的满负荷生产状态。此外,每条生产线上还各增加10名员工,负责人工包装的工作。
与此同时,为保障生产线持续不断生产,贵州省科晖制药有限公司执行董事崔伟一度因原材料紧缺,购买渠道不畅等原因坐立不安:“在省、市、(区)各级工信部门及市场监督管理部门的积极协调和支持下,目前企业的药品原材料储备充足,价格稳定。”
制药车间的工人正将药品入箱打包
冲在生产第一线,亦不忘身后的社会责任。据李凤介绍,针对感冒退烧等相关药品供不应求的情况,企业第一时间启动应急预案,前后拒绝了上千件氨咖黄敏片省外采购订单。该药品适用于缓解普通感冒及流行性感冒引起的发热、头痛、四肢酸痛、打喷嚏、流鼻涕、鼻塞、咽痛等症状,且疗效确切。
来到贵州科晖制药库房,工作人员正在将刚包装好的药品,搬运至库区。“近期用药量暴增,我们的销售量较往年同期增幅达100%。”崔伟说,现在生产出来的药品,在检验合格、质量受权人放行后,就立即会被运走。运输周期也由原本的几天一次骤增至一天两次。
作为贵州省科技厅下属的贵州省制药行业的本土国有企业,贵州科晖制药自1989年建厂以来,始终承担着国有企业的责任和担当。发展至今,公司已形成集科研、生产和销售为一体的医药企业。截至目前,公司拥有颗粒剂、片剂胶囊剂3条GMP生产线,28个批准文号。
“接下来,我们还将持续发挥企业优势,继续提升药品的质量标准和优化生产工艺。为基层医疗基本用药保驾护航,为产出老百姓能够用得起的优质药品而努力。”李凤说。