具有里程碑意义的量子突破为世界首个实验性虫洞铺平了道路

由于一种独特的方法避开了扩大此类原型的主要问题，因此大肆宣传但鲜为人知的量子计算技术的首批实际应用之一现已触手可及。

这项发明由布里斯托尔大学的一位物理学家命名，他将其命名为“反向移动”，它提供了有史以来第一个在实验室中创建可验证地连接空间的虫洞的实用蓝图，作为对宇宙内部运作的探索。

通过部署一种新颖的计算方案，该方案在《量子科学与技术》杂志上发表，它利用了物理学的基本定律，可以在没有任何粒子交叉的情况下跨空间重组一个小物体。除其他外，它为支持我们对世界最准确描述的物理现实的存在提供了“确凿证据”。

研究作者、该大学量子工程技术 (QET) 实验室的名誉研究员、初创公司 DotQuantum 的联合创始人 Hatim Salih 说：“这是我们多年来一直努力实现的里程碑。它提供了一个理论和实践框架，用于探索关于宇宙的新的持久谜题，例如时空的真实本质。”

当我们交流时，需要可检测的信息载体穿过，这一直是科学家们根深蒂固的假设，例如光子流穿过光纤或空气，使人们能够阅读这篇文章。或者，事实上，无数的神经信号在这样做时会在大脑周围跳动。

即使对于量子隐形传态也是如此，除了《星际迷航》之外，量子隐形传态传输关于一个小物体的完整信息，允许它在其他地方重组，因此它与原始物体没有任何有意义的区别，后者会分解。后者确保了防止完美复制的基本限制。值得注意的是，最近在谷歌的 Sycamore 处理器上模拟虫洞本质上是一个隐形传态实验。

哈蒂姆说：“这是明显的区别。虽然反向传送实现了隐形传送的最终目标，即无形运输，但它在没有任何可检测的信息载体穿越的情况下非常出色地做到了这一点。”

虫洞因大热电影《星际穿越》而流行， 其中包括物理学家和诺贝尔奖获得者基普索恩。但大约一个世纪前，它们作为爱因斯坦引力方程的古怪解，作为时空结构中的捷径首次被发现。然而，可穿越虫洞的定义任务可以巧妙地抽象为使空间可分离地穿越;换句话说，在没有任何穿越虫洞外可观察空间的旅程的情况下。

这项开创性的研究恰如其分地完成了《星际穿越》令人毛骨悚然的背景音乐，为完成这项任务开辟了一条道路。

“如果要实现反向传送，就必须建造一种全新类型的量子计算机：一种无交换的计算机，其中通信方不交换任何粒子，”Hatim 说。

“与承诺显着加速的大型量子计算机相比，这种计算机还没有人知道如何构建，即使是最小规模的无交换量子计算机的承诺也是使看似不可能的任务——例如反向移动——成为可能，通过以一种基本的方式将空间与时间结合起来。”

目前正在计划与英国布里斯托尔、牛津和约克的领先量子专家合作，在实验室中实际建造这个听起来超凡脱俗的虫洞。

“在不久的将来，我们的目标是在实验室中实际建造这样一个虫体，然后可以将其用作竞争物理理论的试验台，甚至是量子引力理论，”Hatim 补充道。

“这项工作将本着数十亿企业的精神，这些企业旨在见证新的物理现象，例如激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 和欧洲核子研究组织 (CERN)，但只是其中的一小部分资源。我们的希望是最终为物理学家、物理学爱好者和爱好者提供对本地虫洞的远程访问，以探索有关宇宙的基本问题，包括更高维度的存在。”

约克大学量子信息技术教授兼英国国家量子技术计划量子通信中心主任 Tim Spiller 说：“量子理论继续激励和震惊我们。Hatim 关于反向移动的最新工作提供了另一个例子，加上通往实验示范的途径的额外好处。”

布里斯托大学光通信系统教授 John Rarity 说：“我们体验到一个实际上是由量子物体构建的经典世界。拟议的实验可以揭示这种潜在的量子性质，表明完全独立的量子粒子可以相互关联而无需相互作用。这种远距离相关性可用于将量子信息 (qbits) 从一个位置传输到另一个位置，而无需粒子穿越空间，从而创建所谓的可穿越虫洞。”

该研究由工程和物理科学研究委员会 (EPSRC) 资助。

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