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
【新时代新征程新伟业】赣南家具产业嬗变:从“贴牌”到“创牌”******
中新网赣州12月24日电 题:赣南家具产业嬗变:从“贴牌”到“创牌”
中新网记者 吴鹏泉
冬至时节,江西省赣州市南康区家居小镇的一家设计机构内,来自西班牙的黄龙(中文名)坐在电脑前,认真看着部分赣南家具产品的优秀设计方案,“我希望通过融合东西方设计理念,为南康出口家具进行设计,让中国实木家具进一步走进欧洲市场”。
“中国实木床,三分南康造。”位于赣南老区的南康区是中国重要的家具产业集聚区。赣南家具产业起步于20世纪90年代初,历经20多年发展,逐步形成了集加工制造、销售流通、专业配套、家具基地等为一体的全产业链集群。
图为南康区的共享智能备料中心,实现南康家具“个性化定制、规模化生产、智能化服务”的目标。(资料图) 刘占昆 摄然而,衍生于“草根经济”的赣南家具产业,也曾面临“产业大而不强、企业多而不精”的窘境,昔日南康近6000家大小作坊,更是一度被认为是低端制造的代名词。
“以前南康家具相互模仿抄袭,产品同质化竞争严重,竞争力不强,走的是薄利多销的路子,家具企业研发投入不足,多以生产制造贴牌、代加工产品为主,不敢亮身份、打品牌。”南康工业(家具)设计中心主任钟裕华对此深有体会。
60名能工巧匠在“中国实木家居之都”江西南康比拼木工技能。(资料图) 吴寒 摄 吴寒 摄为破解原创设计乏力、品牌知名度不高等制约家具产业发展的痛难点问题,江西赣州南康区依托南康家居小镇打造“设计村”,组建国家级工业设计中心——南康(工业)家具设计中心,整合原创设计资源、搭建双向交流平台、建立人才培养机制、快速转换设计成果,不断提升赣南家具品牌附加值和影响力。
“通过优先分配人才公寓住房、制定设计补贴政策、强化研发设计知识产权保护等系列举措,吸引了一大批国内外一流设计机构和人才落户南康。”钟裕华透露,目前,江西南康已吸引国内外116家设计机构600余名设计师常态入驻。
因看好赣南家具产业市场行情,深圳某设计公司总经理栗登桂选择将公司迁至南康。“根据客户需求,公司定制化设计能够批量生产的实木套系产品,通过几年资源积累,公司合作的家具企业越来越多。”在他看来,家具行业需要不断设计新款式、推出新产品,从而刺激消费者。
图为一些参观者在南康区家具时光走廊参观。(资料图) 刘力鑫 摄工业设计是工业产品的外观、功能、结构、包装和品牌的整合和创新。江西南康引导家具企业以工业设计为纽带,加快产品升级换代和品牌价值提升,推动产业链、创新链、价值链融合,提升产业发展质量水平。
统计数据显示,2021年,南康区新增原创家具产品1.2万余件,授权专利3500多件,赣南家具套系品牌企业数量由2017年的100余家增长至现在的近1000家。
为提升品牌影响力,江西南康着力打造永不落幕的“家博会”;设立“南康家具品牌联盟”,数百家家具企业主动加入;大力实施“百城千店”计划,推动当地家具进军国内中高端市场。
“南康(工业)家具设计中心建成后,很多家具企业更加意识到设计创新的重要性,也能在家门口找到一线设计服务。”在钟裕华看来,赣南家具实现了由简单模仿向原创设计、水货贴牌向南康品牌、低利润率向高附加值的深度嬗变。“我们将力争三年内实现300家研发设计机构总部落户南康家居小镇,进一步推动赣南家具企业朝品牌化、数字化方向发展”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |