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
山东科技大学:不让一名毕业生在求职路上“掉队”******
山东科技大学实行“一人一档”“一人一策”精准帮扶——
不让一名毕业生在求职路上“掉队”
因为照顾生病的父母,山东科技大学土木工程专业毕业生兰松没有落实就业单位。与兰松结对的辅导员刘超,不仅不时嘘寒问暖与他保持联系,还把该生信息输入学校干部和教师掌握的“未就业毕业生平台”。前不久,土建学院党委副书记高静在中建八局第四建设有限公司访企拓岗时,发现该公司招聘要求与兰松就业需求很匹配,就向企业负责人重点推荐了他,很快就听到了兰松签约就业的好消息。
“全校为离校未就业毕业生建立就业工作台账,对他们开展‘结对’跟踪就业服务,重点推送就业岗位,直到学生签约。截至目前,已定向发布就业岗位1000余个。”山东科技大学就业指导中心主任王震说。
山东科技大学校长姚庆国表示,学校针对离校未就业、低收入家庭、单亲家庭、零就业家庭等特殊重点群体毕业生,开辟“就业创业绿色通道”,实行“一人一档”“一人一策”精准帮扶,及时、精准地为他们推送心仪的重点企业岗位信息,不让一名毕业生在求职路上“掉队”。
几天前,山东科技大学机电学院2023届毕业生马龙一大早便收到辅导员樊玉华发来的酒泉钢铁(集团)有限责任公司招录公告,并提醒他按照岗位需求优化简历,及时投递。
马龙家庭经济较为困难,这段时间,学校就业专属服务让他感觉幸福感“爆棚”,辅导员俨然成了他的就业顾问,常常为他“开小灶”单独辅导应聘技巧。
今年以来,在山东科技大学,像马龙一样的286名家庭贫困毕业生都有自己专属的就业指导教师。近年来,山东科技大学构建起学校、学院、专业“三位一体”就业帮扶体系,建立了“结对帮扶档案”,组建由专业教师、班主任、辅导员等组成的就业“红娘”队伍,组织专场招聘活动,帮助他们尽快实现就业。
“针对重点群体学生就业帮扶,我们更上心。”樊玉华表示,为结对学生定点推送岗位信息,已经成为全校200多名辅导员每天的工作习惯。
“感谢老师的指导和帮助,让我顺利通过了招聘单位的笔试和面试,找到了一份满意的工作。”应用物理学专业毕业生刘超博家庭经济较为困难,找到一份满意的工作、缓解家庭负担是他最大的心愿。在学校举办的人工智能专场双选会上,指导教师与他“并肩战斗”,帮助其成功获得一家国企的电气工程师岗位。
截至目前,今年该校举办毕业生专场招聘活动636场次,提供就业岗位4万余个。此外,学校还聚焦家庭经济困难学生面临的实际难题,打造网络面试间,创新“‘码’上就业+精准对接”的工作模式,为他们点亮就业路上的“绿灯”。
“大学生活动中心204活动室,成了我们的‘网络面试间’。”采矿工程专业毕业生兰皓回忆,接到线上面试通知时,担心自己的手机和宿舍环境不能满足面试要求,自己还有些发愁。“学校的‘网络面试间’解了燃眉之急,真切感受到学校就业服务的用心用情。”
“党的二十大报告提出实施就业优先战略,提出健全就业公共服务体系,完善重点群体就业支持体系,加强困难群体就业兜底帮扶。”党的二十大代表、山东科技大学党委书记罗公利告诉记者,近年来,学校不断出台面向困难学生群体的就业帮扶政策,采取一系列有力举措,及时为毕业生纾困解难。“下一步,学校将继续坚持摸排跟踪、岗位推送、指导服务和重点帮扶‘不断线’,让重点群体毕业生端稳就业饭碗。”(本报记者 孙军 特约通讯员 韩洪烁)