作者：大鍋天眼

相當于時空中的蟲洞的東西已經在量子處理器上被創造出來了。美國的研究人員使用一種先進的量子隱形傳態協議打開蟲洞，并通過它發送量子信號。通過研究傳輸的量子信息的動力學，該團隊對引力動力學有了深入的了解。該實驗可以進一步發展，以探索量子引力或弦理論。

蟲洞是連接兩個不同時空的橋梁。雖然蟲洞與阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論是一致的，但它們還沒有被物理學家觀察到。與科幻小說中的蟲洞不同，廣義相對論中的蟲洞是禁止穿越的。然而，具有負能量密度和負壓的物質可以打開蟲洞，使其可穿越。但這些理論很難驗證，即使有人可以在實驗室里創造一個蟲洞。

然而這些理論很難驗證，即使有人可以在實驗室里創造一個蟲洞。但是物理學家另辟蹊徑，在兩個糾纏粒子之間進行信息的量子隱形傳態。這個過程是瞬間發生的，因此模擬了通過引力蟲洞發送量子信息的過程。然而，在這兩種情況下，通信速度都不可能超過光速，因為解碼信息需要亞光速信號。

量子糾纏在量子計算中扮演著重要的角色，因此量子處理器是探索量子隱形傳態和蟲洞之間相似性的理想實驗設備。在這種情況下，量子處理器上的量子比特(或量子位)相互糾纏，隱形傳態相當于量子位通過蟲洞。

模擬蟲洞

現在加州理工學院的MariaSpiropulu、哈佛大學的Daniel Jafferis領導的小組已經做了這樣的實驗。他們的目標是創建一個系統，該系統具有類似蟲洞的隱形傳態的正確成分。

他們首先要克服的一個重要挑戰是，要進行正確的實驗，需要大量的量子位，比今天的量子處理器可用的量子位要多得多。為了解決這個問題，研究人員使用機器學習來計算出所需的最小量子位的數量，以及如何對它們進行編碼以建立量子隱形傳態協議。他們發現，他們可以在谷歌懸鈴木量子處理器上用164個雙量子比特門在9個量子位上創建蟲洞動力學。

研究人員表明，在他們的實驗中，可以通過施加負能量沖擊波使蟲洞打開足夠長的時間，而這負能量沖擊波以量子場的特殊脈沖的形式出現。然后，他們研究了所發送的量子信息的動力學。穿過蟲洞的信號經歷了一系列的加擾和解擾，量子信息完好無損地離開了蟲洞。

在懸鈴木上，他們分別測量了應用負能量沖擊波與正能量沖擊波時，有多少量子信息可以從一側傳遞到另一側。他們發現只有負能量沖擊波才能打開蟲洞，只有這些沖擊波才能讓信號通過。總的來說，通過蟲洞的信息具有可穿越蟲洞的關鍵特征。這構成了使用量子處理器探索引力物理學的一步，并可能導致測試平臺的發展，以研究弦理論和量子引力的思想。

團隊成員Daniel Jafferis認為，還有許多額外的協議和新想法有待探索，他預計未來會有更多的“引力實驗”由量子計算機進行。他們下一步想做的事情之一是實現更大的系統，并嘗試觀察出現的蟲洞的更詳細結構和它們的引力動力學。

編輯：黃飛