科学家正准备制造可穿越的量子虫洞 全球热文

一位物理学家提出了一个令人兴奋的实验，有可能创造有史以来第一个可穿越的虫洞，这意味着跨越时空的真正桥梁，一项新的研究报道。

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除了证明虫洞可能存在之外，推测技术还可以通过提供这些奇异的时空隧道内部的一瞥，为现实的本质打开全新的窗口，并实现一种研究人员称之为“反传态”的传送形式。

虫洞是可以连接时空中两个点的假设结构，这一特征使它们在包括超光速旅行的科幻故事中特别受欢迎。但一个世纪以来，虫洞也一直是严肃科学研究的话题，因为它们似乎与阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论一致。

虽然研究人员最近在模拟（或“全息”）虫洞方面取得了突破，但没有人在实验室中生成过真正的虫洞，或者在宇宙中发现了一个。现在，布里斯托大学量子工程技术实验室的量子物理学家和名誉研究员Hatim Salih提出了实现这一长期追求的目标的潜在路线图。

“想象一下，如果某人的意识，就像一个强大的人工智能，被复制到一个量子物体中，”萨利赫在一次电话中告诉主板，描述了这项技术的推测性未来应用。“如果你反移每一个量子比特，将它们从一个地方运送到另一个地方——如果这个东西有主观体验——那么它可能会告诉你穿过虫洞的感觉。

Salih也是创业公司DotQuantum的联合创始人，他设想用一种特殊的量子计算机制造一个可穿越的虫洞，这种计算机可以为“底层物理现实的存在提供吸烟枪”，根据他在量子科学与技术方面的新研究。

“关键是它使用当前的技术和当前可用的组件，”萨利赫说，指的是他提出的实验。“希望在未来三到四年内，我们将建造这个东西。

这项新研究背后的基本概念是“反端口”，这是萨利赫从“反事实”和“运输”这两个词中创造出来的一个portmanteau。虽然运输部分相当简单，但反事实组件源自称为反事实通信的概念，这是一种在两点之间发送消息而不交换任何粒子的方法。通过一个简单的真实示例，考虑休眠的汽车发动机灯。它没有发出任何东西，但它仍然发出信息信号：你的引擎很好。这是反事实的沟通。

反传态有点类似于量子隐形传态，量子隐形传态发生在原子的微小尺度上。在量子世界中，一个粒子可以奇怪地与其他粒子在很远的距离纠缠，允许它将其信息转移或传送到其他粒子，基本上将自己复制到其他地方，然后在其原始位置解体。为了在实验室中展示量子隐形传态，科学家必须纠缠量子物体（如光子），然后将它们分布到不同的点，这一过程涉及粒子在空间中的运动。

相比之下，反传态在没有预纠缠设置的情况下实现了相同的跨空间无实体传输。从本质上讲，科学家通过量子系统发送光（这是量子领域的一种波），该系统通过不断的观察被冻结在“关闭”状态，在那里它以可预测的方式撞击探测器，静止在位。这使得科学家可以在另一端重建信息，甚至没有打开，也没有发送任何电或粒子。换句话说，它更像是我们在科幻小说中熟悉的那种传送，其中物体似乎在一个地方消失，然后在另一个地方重新出现，根本没有任何交换粒子的迹象。

“反流态给了你跨空间重组物体的最终目标，但我们可以验证什么都没有通过，”萨利赫解释说。“这是其他重要考虑或后果的关键，因为如果我们能严格地说什么都没有过去，那么我们就可以从不同的角度重新审视物理学中的一些问题。

萨利赫十年前首次开始发展他的无粒子通信概念，此后已在实验室条件下得到证明。这一实验突破是由中国的一组科学家实现的，他们能够在没有任何有意义的交换粒子的情况下将位图图像从一个位置发送到另一个位置。

在这一成功之后，Salih一直致力于将该框架应用于目前正在开发的最受期待的技术之一：量子计算。

从理论上讲，量子计算机可以利用量子力学的原理，将当前计算机的处理速度提高数百万倍，使它们能够解决一系列目前不可能解决的问题。

这些下一代计算机是围绕量子比特构建的，量子比特是类似于现有计算机中使用的二进制比特的量子信息比特。虽然大多数科学家正在开发在计算中交换粒子的量子计算机，但Salih设想了一种可以实现反向移植的无交换计算机，将其置于不同类别的处理器中。

“量子计算有一个主要目标：更快。就是这样，“萨利赫说。“这不是更快。事实上，它的速度要慢得多——这种无交换的量子计算。我们不在那个游戏中。它所做的是输入不相互通信，然后你可以看到常规量子计算没有显示的效果。

无交换的计算机可能会利用反流的力量来产生可穿越的虫洞，尽管这座桥将在严格的局部水平上运行。与虚构的虫洞不同，实验版本不允许瞬间超光速旅行到遥远的地方，因为逆流的爬行速度比光速慢得多。

然而，假设虫洞可以被创造出来，它可以提供一个机会，通过跨越时空的真实桥梁发送信号或物体。这样的设置将使科学家能够探测我们的基本现实，甚至可能提供一种从真实虫洞内部的第一人称视角。

“你可以发送一个印在原子上的量子物体”，这个物体在虫洞中“重建”，萨利赫说。“这可以概括，因为如果你有一个由这些[对象]组成的网络组成的对象，并且你对每一个对象进行反向移植，那么你就会在整个事情中进行反向移植。你可以通过这种方式扩大规模。

通过虫洞发送物体，甚至是人工智能意识，显然是疯狂的可能性，基本上可以将整个旅行写作类型吹到一个新的维度。然而，需要更多的研究和实验来观察这种真正的虫洞愿景能否成为现实。为此，萨利赫希望该项目有朝一日能够推出一种令人眼花缭乱的量子计算新形式，具有广泛的科学应用。

“这种无交换的量子计算机在主要方面有所不同，”他总结道。我们可以用它来建造这个虫洞，并用它来检查物理学领域，所以这可能是量子计算的首批实际用途之一。