建立在量子计算机上的“虫洞”如预期的那样传送信息：

科学家们首次创建了用于研究虫洞动力学的量子计算实验 – 即穿越时空的捷径，可以绕过相对论的宇宙速度限制。

虫洞传统上是科幻小说，从朱迪·福斯特 (Jodie Foster) 在《接触》中的狂野骑行到《星际穿越》中时间扭曲的情节曲折。但该实验背后的研究人员（在 12 月 1 日的《自然》杂志上报道）希望他们的工作能够帮助物理学家真正研究这种现象。

“我们发现了一个量子系统，它展示了引力虫洞，但足够小，可以在今天的量子硬件上实现，”加州理工学院物理学家 Maria Spiropulu 在新闻发布会上说。 Nature 论文的资深作者 Spiropulu 是一项联邦政府资助的研究项目的首席研究员，该项目被称为基础物理学的量子通信通道。

现在不要为半人马座阿尔法星收拾行李：这种虫洞模拟只不过是一种模拟，类似于计算机生成的黑洞或超新星。

物理学家仍然看不到任何可以实际创建可穿越虫洞的条件。必须有人先创造负能量。

哥伦比亚理论物理学家彼得沃伊特警告说，不要对这项研究做太多的事情。

“‘物理学家创造负能量’的说法《虫洞》完全是胡说八道，在这方面误导公众的巨大运动是一种耻辱，对物理学研究尤其是对一般科学的可信度毫无帮助，”他在名为 Not Even Wrong 的博客上写道。

这项研究的主要目的是阐明一个被称为量子引力的概念，它试图统一广义相对论和量子力学的理论。

这两个理论已经做了一个出色地解释了引力的工作原理以及亚原子世界的结构ly，但它们彼此并不匹配。

其中一个大问题集中在虫洞隐形传态是否可能遵循量子纠缠背后的原理。

那个量子由于获得诺贝尔奖的研究，这种现象得到了更好的理解，甚至在现实世界中得到了证明：它涉及以一种允许阿尔伯特·爱因斯坦所说的“远距离幽灵般的作用”的方式连接亚原子粒子或其他量子系统。

Spiropulu 和她的同事，包括主要作者 Daniel Jafferis 和 Alexander Zlokapa，创建了一个计算机模型，将量子纠缠的物理学应用于虫洞动力学。

他们的程序基于一个理论框架称为 Sachdev-Ye-Kitaev 模型，或 SYK。

最大的挑战是该程序必须在量子计算机上执行。在传统机器学习的协助下，谷歌的 Sycamore 量子处理芯片的功能足以胜任这项任务g 工具。

“我们采用 [机器] 学习技术来寻找和准备一个简单的类似 SYK 的量子系统，该系统可以在当前的量子架构中进行编码，并且可以保留引力特性，”Spiropulu 说。

“换句话说，我们简化了 SYK 量子系统的微观描述，并研究了我们在量子处理器上发现的最终有效模型。”

研究人员插入了一个量子比特，或量子比特，将编码信息放入两个纠缠系统之一——然后观察信息从另一个系统中出现。从他们的角度来看，量子比特就好像通过虫洞在黑洞之间穿行。

“得出结果花了很长时间，我们对结果感到惊讶，”加州理工学院的研究员说该研究的共同作者之一萨曼莎·戴维斯 (Samantha Davis)。

研究小组发现，虫洞模拟允许信息从一个系统流向另一个系统，当计算机化等价时施加了负能量，但在施加正能量时却没有。这符合理论家对现实世界虫洞的预期。

随着量子电路变得越来越复杂，研究人员旨在对虫洞行为进行更高保真度的模拟——这可能会导致基础理论出现新的变化。

“量子纠缠、时空和量子引力之间的关系是基础物理学中最重要的问题之一，也是理论研究的活跃领域，”Spiropulu 说。

“我们很高兴能朝着在量子硬件上测试这些想法迈出这一小步，并将继续前进。”

除了 Jafferis、Zlokapa、Spiropulu 和 Davis 之外，《自然》杂志题为“Traversable Wormhole Dynamics”的作者还有在量子处理器上，”包括 Joseph Lykken、David Kolchmeyer、Nikolai Lauk 和 Hartmut Neven。

本文最初由 Universe Today 发表。阅读原文。