蟲洞是科幻作品的主打，而且有可能存在於現實宇宙中。但它們會如何工作呢？物理學家現在用一個量子處理器來模擬一個可穿越的蟲洞，在兩個量子系統之間傳送信息。在小說中，蟲洞通常被描述為連接空間中兩個遙遠點的隧道，允許瞬間穿越宇宙。但是，雖然它們可能看起來只是一個方便的故事裝置，但蟲洞在現實中卻出奇的合理。

愛因斯坦本人在他的廣義相對論中提出了它們的存在，此後的幾十年裡，科學家們一直在研究我們可能在哪里以及如何找到它們。

但對它們的特性仍然知之甚少，幾種相互矛盾的模型都有可能。這就產生了一個悖論–為了找出更多的知識，我們需要對真正的蟲洞進行觀測，但為了觀測它們，我們又需要找出更多的東西，這樣我們就知道要尋找什麼。計算機模擬可以幫助打破這一怪圈，讓物理學家測試不同的蟲洞模型，以觀察它們可能會有什麼表現。

在新的研究中，科學家首次實現了這一點。不過這種模擬不能在普通的計算機上運行–它需要量子計算機的力量，量子計算機可以進入量子物理學的奇特領域，進行傳統計算機無法企及的計算。

該團隊正在研究蟲洞和量子物理學之間的有趣關聯–蟲洞在眨眼間將東西送過宇宙的想法聽起來很像量子傳送，在那裡，信息可以在兩個糾纏的粒子之間立即發送，無論它們相距多遠。

來自加州理工學院、哈佛大學、費米實驗室和Google的科學家利用Google的Sycamore量子處理器首次模擬了蟲洞。關鍵是一個被稱為SYK的既定模型，它可以模擬量子引力效應–在這種情況下，研究小組將兩個簡化的SYK系統糾纏在一起，然後將一個量子比特（qubit）的信息發送到其中一個。

果然，該信息從第二個系統中出現了。這不僅證明了量子傳送，而且由於這兩個SYK模型也模擬了量子引力，它是對現實世界中可穿越的蟲洞如何工作的現實模擬。

長期以來，人們一直預測，為了使蟲洞保持足夠長的開放時間，以便有東西通過，它需要受到負能量爆炸的衝擊。在模擬中，研究小組測試了這一想法，並發現只有當他們用模擬的負能量脈衝擊中它時，蟲洞的特徵才會起作用–但不是正能量。該團隊說，這驗證了該模型所代表的不僅僅是一個標準的量子傳送事件。

當然，這與實際的時空隧道相去甚遠，但該團隊表示，如果現實世界的蟲洞存在的話，這個模型可以幫助物理學家探測其特性。這可能會促進我們對它們的理解，以至於我們最終會研究出如何在宇宙中尋找它們。

這項研究的主要研究人員瑪麗亞-斯皮羅普魯說：”我們發現了一個量子系統，它表現出引力蟲洞的關鍵特性，但又足夠小，可以在當今的量子硬件上實現。這項工作構成了向使用量子計算機測試量子引力物理學的更大計劃邁出的一步。它並不像其他計劃中的實驗那樣替代對量子引力的直接探測，這些實驗可能在未來使用量子傳感來探測量子引力效應，但它確實提供了一個強大的測試平台來鍛煉量子引力的想法。”

該研究發表在《自然》雜誌上。