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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******

　　近日，科学家打造出

　　“全息虫洞”的消息冲上热搜

　　引发了大家的讨论

　　虫洞是什么？

　　我们真的能用它穿越时空吗?

　　今天一起了解虫洞

　　01虫洞？是虫子住的洞吗？

　　宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。

　　电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！

　　图源：截图 电影星际穿越中的画面

　　要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。

　　一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。

　　图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图

　　1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。

　　这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。

　　 02量子虫洞又是啥？

　　虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。

　　日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。

　　如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。

　　那么，研究量子虫洞有什么用呢？

　　这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。

　　具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。

　　物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。

　　03量子虫洞是怎么创造出来的？

　　2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

　　现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。

　　这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。

　　在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。

　　图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞

　　尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。

　　END

　　资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位

　　整理：董小娴

“中国取得的非凡成就令人钦佩！”******

“中国取得的非凡成就令人钦佩！”

——记外国嘉宾参观“奋进新时代”主题成就展

　　“成就非凡”“不可思议”“令人钦佩”……

　　27日，来自128个国家和国际组织的驻华使节、30个国家驻华使馆商务机构负责人及在京科研机构高等院校、中国外文局所属单位的外国专家等共300余人来到北京展览馆，参观“奋进新时代”主题成就展。对于十年来中国取得的巨大成就，外宾们由衷赞叹。

　　展览聚焦党的十八大以来党和国家事业的伟大成就、伟大变革，设序厅、中央综合展区、地方展区、展望展区、室外展区和互动展区6个展区，面积超过3万平方米，运用图片、实物、模型等6000多项展览要素，角度丰富、内涵饱满。外宾们怀着极大的兴趣认真听取讲解，在各类展品前驻足体验，交流观感。

　　在中央综合展区，一叶叶“成就”风帆拼成的中国经济“奇迹号”巨轮模型吸引外宾纷纷上前合影“打卡”。

　　阿根廷驻华大使牛望道对中国在脱贫攻坚领域的开拓表示赞赏。“在习近平主席的带领下，中国脱贫攻坚战全面胜利，中国人民正意气风发向着中华民族伟大复兴的目标迈进。”

　　在“坚持推动构建人类命运共同体 开创中国特色大国外交新局面”单元，冈比亚驻华大使康蒂在一件展品前久久驻足，激动地回忆起冈中元首友好交往的故事——2017年12月，习近平主席在北京同来访的冈比亚总统巴罗举行会谈。巴罗总统向习近平主席赠送了非洲传统乐器科拉琴。

　　“科拉琴是非洲国家的重要礼物，它弹奏出来的声音被称为‘祥和之音’。”康蒂说，“非常高兴在这里看到我们的‘国礼’，文化交流能够跨越千山万水。”

　　格鲁吉亚驻华大使阿尔赤·卡岚第亚说，作为国际舞台上很有影响力的国家，中国坚持对外开放，以自身新发展为世界提供新机遇。作为共建“一带一路”的受益者，格鲁吉亚期待同中国开展更积极、更深入的合作。

　　在云南展区，讲述2021年云南亚洲象北迁南归的视频吸引众多外宾凝神观看。牛望道说，阿根廷高度评价中国在绿色发展、环境保护等领域作出的努力和开拓。“环境等问题日益成为全球性问题，没有国家能够‘独善其身’，正因如此，习近平主席提出的人类命运共同体理念得到广泛支持，全人类必须团结合作共同应对全球性挑战。”

　　“天问一号”着陆器模型、“奋斗者”号全海深载人潜水器模型……室外展区，一件件展现新时代中国人上九天、下五洋壮志豪情的展品，吸引外宾们拍照留影。

　　“非常高兴看到中国取得了这么多科技创新成就。”尼加拉瓜新任驻华大使科罗内尔说，中国不仅注重自身的发展，也愿意为世界其他国家提供科技援助。

　　所罗门群岛驻华大使傅桂说，所中建交3年以来，两国关系取得巨大进展。“中国的发展经验给包括所罗门群岛在内的发展中国家带来了希望、树立了榜样。”

　　中央民族大学美籍专家马克·力文是2014年度中国政府友谊奖的获得者。“我来中国已经17年了，如果问我对什么印象最深刻，那就是中国取得了全方位的发展成就。”

　　“我对‘江山就是人民，人民就是江山’这句话的印象非常深刻。”外文出版社俄罗斯籍专家季莫非·巴赫瓦洛夫说，展览的每一个单元都体现着中国共产党的力量，从中都能看到党员们所作的贡献。

　　“从经济建设、社会主义民主政治建设，到维护国家安全、推动国际合作……这个展览很好地展现了中国的真实情况。不论是中国人还是外国人，当他看到中国在十年内发生的巨大变化时，一定会明白，中国将为全球发展事业开创更加光明的前景。”巴赫瓦洛夫说。

　　（新华社北京10月27日电 记者温馨、成欣）

　　《光明日报》（ 2022年10月28日 02版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）