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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

“酷爷爷”与“小使者”，习近平如何与“未来”对话未来******

　　(近观中国·外交篇)“酷爷爷”与“小使者”，习近平如何与“未来”对话未来

　　中新社北京9月29日电 题：“酷爷爷”与“小使者”，习近平如何与“未来”对话未来

　　作者 钟三屏

　　在中国最高领导人习近平紧凑的外访行程中，常常有与当地青少年互动的环节。即便在国内繁忙的日常工作中，习近平也多有与外国中小学生的尺素往来。

　　在这些互动中，“人民友好的传承者”“东西文明互鉴的促进者”是习近平对各国青少年的深切期待，他与这些“未来”的对话，既有青春的关键词，也有放眼世界的未来。

　　——友谊的未来

　　在美国犹他州卡斯卡德小学生沃娜亚的眼中，中国最高领导人习近平是个“很酷”的爷爷。

　　卡斯卡德小学是犹他州最早开展中文沉浸式项目的学校之一。2020年春节前夕，50名四年级小学生用中文给习近平写就新春贺卡寄往中国。

　　很快，他们便收到了回信。“习爷爷说我们可以做友谊小使者，可以帮助中国和美国做更好的朋友！”

资料图。图片来源：视觉中国

　　众所周知，习近平是个“球迷”。2014年对德首次国事访问，在柏林奥林匹亚体育场的草坪上，他与共同训练的中德两国少年足球队员对话：希望你们这一代出现球星！2017年7月，在同一个体育场，他鼓励参加中德青少年足球友谊赛的小球员“成为好朋友、好伙伴”。

　　在双方共同努力下，中德足球合作近年不断深入，在结出硕果的同时，也成为传播文化和友谊、促进民心相通的桥梁。

　　在比利时大熊猫园给孩子们送毛绒玩具，在巴布亚新几内亚同合唱团学生聊他小时候唱过的中国歌曲，在冰场中圈为中俄青少年冰球友谊赛开球……这些融元首外交与民间外交为一体的温情瞬间，让友谊的种子厚植，“人民友好的传承者”“东西文明互鉴的促进者”正在成长。

　　——人类的未来

　　天下大同、协和万邦是中华民族自古以来对人类社会的美好憧憬。习近平在2022年夏天与马耳他圣玛格丽特中学“中国角”师生的通信中说，“我们生活的世界历史和现实交织、希望和挑战并存，人类命运休戚与共，唯有守望相助、合作共赢才能让人类共享发展成果。”

　　为破解全球发展难题、应对国际安全挑战，习近平先后提出共建“一带一路”倡议、全球发展倡议、全球安全倡议，中国正在以实际行动践行人类命运共同体理念。与此同时，习近平也用他的方式帮助世界各国青少年更好地理解这些宏大命题。

　　“像保护眼睛一样保护自然和生态环境”“欢迎你们有机会来到中国，参观世界上最大的风电站和太阳能电站、面积最广阔的人工林和风光秀丽的国家公园”。2022年4月，在复信英国弗朗西斯·霍兰德学校小学生时，习近平同这些关注气候变化的“绿色小使者”分享中国的环保故事。

资料图：塞罕坝林场。图片来源：视觉中国

　　——阳光的未来

　　孩子是世界的未来，需要小心呵护，让他们沐浴在幸福安宁的阳光里。

　　2019年5月15日，习近平在亚洲文明对话大会开幕式主旨演讲中说，“亚洲一些民众特别是妇女儿童正忍受着贫困、饥饿、疾病的折磨，这样的局面必须改变”。

　　在此前不久，他刚给老挝中老友好农冰村小学全体师生回信。“从你们的来信中得知，‘一带一路’建设给你们的学校和家乡、学习和生活带来了许多积极变化。实现沿线国家共同发展，让民众过上好日子是我提出‘一带一路’倡议的初心。”

　　“欢迎你们早日乘上中老铁路列车来到北京”，是这封信的结语。2021年12月3日，连接昆明和万象的中老铁路全线开通运营，农冰村小学的学生也坐上了从万象始发的“澜沧号”动车组列车。

　　中华文化素来秉承“人不独亲其亲，不独子其子。”在联合国的讲台，习近平多次呼吁让全世界的儿童都能沐浴在幸福安宁的阳光里。

　　百年未有之大变局叠加全球疫情，世界并不太平。“此时此刻，世界上很多孩子正生活在战乱的惊恐之中。我们必须作出努力，让战争远离人类，让全世界的孩子们都在和平的阳光下幸福成长。”习近平2014年在联合国教科文组织总部的演讲，至今依然在回响，人类比以往更需要携手前行，共克时艰。

　　若行而不辍，则未来可期。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、中新网)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）