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前段时间 ， 有一个物理新闻轰动全网：物理学家在量子计算机中创造了一个虫洞 ， 这是怎么回事呢？
目前 ， 物理学有两大支柱来描述所有可观察到的现象 。 一个是量子普朗克、薛定谔、玻尔等人开创的量子力学 ， 另一个是由爱因斯坦独自一人开创的广义相对论 。 这两种理论在它们的两个领域都非常有效 ， 它们做出可以验证的预测 ， 并且几乎通过了我们对他们提出的所有测试 。
但是 ， 100多年后 ， 这两种理论仍然存在一个根本性的问题 ， 那就是它们之间缺乏兼容性 。 当我们试图将广义相对论纳入量子力学模型时 ， 我们得到了无穷大 。 物理学的圣杯是将这两个领域统一到类似于量子引力理论的东西中 ， 但我们目前还没有做到 。 爱因斯坦本人也一直在追求着这个圣杯 ， 直到他生命的最后几天 ， 他都还在研究统一的想法 。
事实上 ， 他与他的合作者内森·罗森一起 ， 试图创建这种统一的量子引力理论 ， 并发表了现在称为“ER”的论文 。 他们一起开发了一种称为爱因斯坦-罗森桥(ER)的特定类型虫洞的概念：由于理论奇点出现在时空中心而在时空结构中产生一种洞的东西 ， 如果在空间的其他地方也有同样的结构 ， 它们就可以连接起来 ， 这样就不再有奇点了 ， 而是一个连接两个时空的管子 ， 这就是虫洞 。
现在碰巧的是 ， 就在发表这篇论文之前 ， 爱因斯坦、罗森和另一位名叫鲍里斯·波多尔斯基的合作者发表了所谓的EPR论文 。 他们在论文中认为量子力学是不完整的 ， 因为存在一种叫做量子纠缠的东西 。 在这种现象中 ， 一对粒子可以以它们的量子态相互关联的方式产生 ， 因此测量一个粒子的自旋的行为会立即确定其纠缠对的自旋 ， 无论它们相距多远 。 而EPR论文认为这是不可能的 ， 因为它需要比光速更快的信息传输 ， 从而打破因果关系 。
现在有趣的地方来了 ， 如果ER论文中的虫洞和EPR论文中的纠缠现象在理论上是相关的呢？如果两个相距很远的纠缠粒子通过虫洞紧密相连 ， 信息可以通过虫洞立即在时空中传输 ， 那会怎样呢？1997年 ， 物理学家胡安·马尔达西那表明 ， 包含两组纠缠粒子的系统在数学上等同于通过虫洞连接的两个黑洞 。 2013年 ， 胡安·马尔达西那与物理学家莱昂纳特·萨斯坎德一起提出了ER= EPR猜想 。
基本上 ， 他们认为ER论文描述的虫洞物理学等同于EPR论文描述的纠缠物理学 。 换句话说 ， 猜想是纠缠粒子通过虫洞连接起来 。 因此 ， 通过创建纠缠粒子的配置 ， 我们也创建了类似于虫洞的东西 。 这是那篇声称使用量子计算机在实验室中创建虫洞的论文的基础 。 这并不意味着论文作者在时空中创造了一个物理虫洞 ， 而是使用量子计算机在时空中操纵了量子纠缠粒子 ， 模拟了虫洞的行为 。
那么现在 ， 让我们看看这个实验是如何完成的？根据广义相对论 ， 当任何具有质量或能量的物体被引入虫洞时 ， 它的引力效应会立即将其关闭 。 为了保持虫洞开放和可穿越 ， 需要某种形式的负能量或负质量 ， 来提供一种抵抗虫洞坍缩的力 ， 以保持虫洞开放 。
负能量或质量在经典力学中是不可能的 ， 但在我们的量子系统中情况并非如此 。 通过操纵电场改变量子位的自旋方向 ， 可以在系统中模拟负能量 。 因此 ， 传播的电场可以使纠缠粒子之间的量子虫洞保持打开状态 ， 模拟空间中保持真实虫洞打开所需的负质量效应。
所以 ， 科研团队所需要的只是一种可以设置和操纵纠缠粒子的方法 ， 这就是量子计算机的用武之地 。 研究人员在量子系统的两侧之间创建了一种纠缠态 ， 模拟了一个由粒子组成的虫洞 。 一组粒子充当虫洞的入口 ， 另一组粒子充当虫洞的出口 。 然后让信息从虫洞入口进入 ， 测量到信息从出口而出 ， 这表明模拟了可穿越虫洞的物理学 。
【物理学家在量子计算机中创造了一个虫洞】那么 ， 这是否意味着我们有朝一日可以穿越时空中真正的虫洞 ， 从一个地方到另一个地方？请记住 ， 这是虫洞的量子力学模拟 ， 而不是时空中的真实虫洞 。 它们只是在数学上是等价的 ， 今天真正的虫洞仍然是一个幻想 。
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