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

小小消毒卡1米之内全覆盖 “消毒神器”到底有没有用？******

　　“消毒神器”到底有没有用？

　　阅读提示

　　近段时间，不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的消毒产品，包括除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机等，这些“消毒神器”到底有没有用引发关注。

　　除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机……近期，不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的“神器”，令消毒类产品销量大幅上涨。

　　在一些“消毒神器”的宣传中，“1米范围内，360度覆盖”“纳米级雾化，超远射程，无死角消杀”“紫外线杀菌，臭氧消毒，新冠灭杀率99.99%”……类似神乎其神的描述随处可见。这些消毒产品是确有奇效，还是商家为了宣传而徒而搞的噱头？对此，记者进行了调查。

　　小小消毒卡，1米之内全覆盖？

　　“黑科技高效防护，降低孩子在幼儿园、学校等公共场所交叉感染的概率。”在某电商平台，一款月销量过万的空气消毒卡在商品详情页宣称 “戴在身上，1米范围内，360度覆盖，杀菌消毒持久力达两个月”。销售同款空气消毒卡的另一商家则称其为除菌率为99.99%的“空气口罩”。

　　一些消费者出于给自己或家人增加一重安全保障的心态购买空气消毒卡。而消毒卡的防护效果究竟如何，却难以有直观判断。商品评论中，不少消费者表示“不知道有没有用，图个心理安慰”，更有消费者直言“就当‘智商税’了”。

　　中国家用电器研究院健康家电检测中心对空气消毒卡进行的一项除菌效果试验显示，每片消毒卡所含的二氧化氯气体发生剂在3克～15克之间，在大多数日常生活环境中，达不到杀菌消毒的有效浓度。3立方米的试验舱内，距离空气消毒卡远的地方除菌率仅有9.75%，距离近的地方除菌率也只有12.13%。

　　由中国科学技术协会、国家卫生健康委等主办的科学辟谣平台此前也发布文章，明确指出“二氧化氯贴片可以在身体周围形成一个‘保护屏障’，辅助拦截病毒感染”为谣言。

　　蓝光喷雾，双管齐下除病毒？

　　酒精、84消毒液这些常见的消毒产品，如何发挥出更大的功效？在一些售卖消毒喷雾枪的商家口中，将这些液体放入喷雾枪的水箱后，通过高压空气泵和雾化喷头喷射，便能实现纳米级雾化输出，阻断气溶胶传播路径。不仅如此，多数喷雾枪还增添了蓝光功能，可以辅助“杀菌消毒”。

　　“这款蓝光消毒枪的前端配备了一个紫外线消毒灯。”据了解，蓝光和紫外线本属不同概念，某些消毒枪的宣传中却故意混淆二者，将紫外线的消毒原理用于宣传蓝光消毒枪。“紫外线灯消毒作用时间需要30多分钟，喷壶上的消毒灯简直就是智商税”“这就是电动喷雾带了蓝色LED灯，要是想省力也能买”……对于蓝光消毒，不少消费者并不买账。

　　“‘蓝光消毒喷雾’是一种并不靠谱的概念，指望用这种产品上的蓝光杀灭新冠病毒难以实现。直射还可能对人的眼睛、皮肤等造成伤害，有比较大的安全隐患。”家电行业分析师梁振鹏说。

　　此外，如果使用消毒枪喷洒酒精，则可能更多一重安全风险。消防人员提醒，此时恰逢冬季，羽绒服、化纤材质等衣物易摩擦产生静电，大面积喷洒雾化后的酒精充分接触氧气，很容易被点燃起火，故选购、使用此类产品均需谨慎。

　　“空间防护盾”，家电新蓝海？

　　居家期间，“如何给家中空气杀菌消毒”成了消费者关注的问题。新的消费需求催生了家用消毒电器市场，以空气消毒机为代表的消毒家电日渐走俏。

　　紫外线消毒、臭氧消毒、光触媒消毒、等离子消毒……在对空气消毒机的产品介绍中，“空间防护盾”“防护无死角”是空气消毒机的宣传亮点所在。面对市场规模持续增长的空气消毒机，有分析认为，这将是家电行业的一片新蓝海。

　　不过，作为一种新兴产品，家用空气消毒机效果如何尚待市场检验，市面上产品质量良莠不齐。应按照消毒产品进行管理的空气消毒机，许多在上市销售前甚至未经过卫健委审核备案。

　　面对众多家电品牌纷纷入局消毒电器行业，中国家用电器商业协会秘书长张剑锋表示，尽管短期内这些产品确实能吸引消费者眼球，但若在国家或行业标准尚未明确的前提下夸大宣传，一旦产品达不到所宣传的效果，反倒会给品牌形象带来伤害，家电行业应本着规范有序的理念运行。

　　居家防疫，需多些科学和理性

　　在电商平台不少“消毒神器”的问答中，都有消费者有关产品“是否是智商税”的提问。而使用过的消费者对此也是体验迥异，有人认为有用，起码花钱买到了安全感；有人则认为全然无用。面对五花八门的“消毒神器”，如何才能不被收“智商税”？

　　梁振鹏认为，如果家用消毒电器号称能杀死新冠病毒，消费者可能要对宣传的真实性画一个问号，因为病毒本身在不断变异，很难确定某种消毒方式是否一直有效。至于“除菌率达99.99%”等宣传用语，也需要进一步解释说明去除的是哪些种类的细菌，刻意扩大概念可能涉及虚假宣传。

　　“从商家角度来讲，某一品类的消毒产品要想获得消费者信任，首先要保证产品质量，其次要遵守相关国家标准。另外，在营销层面也要谨慎宣传。如果一定要将消毒效果作为卖点，那么所宣传内容必须要以有资质的权威部门出具的检测证明为依据，不能夸大其词，欺骗、误导消费者。”张剑锋说，对消费者而言，居家防疫，也需要多些科学和理性。