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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

疫情发生后首次出访，习近平促中哈打造下一个“黄金30年”******

　　(近观中国)疫情发生后首次出访，习近平促中哈打造下一个“黄金30年”

　　中新社北京9月15日电 (记者 邢翀)“新冠肺炎疫情发生以来，这是我首次出访，我就选择了哈萨克斯坦，这彰显中哈关系的高水平和特殊性，体现了我们的深厚情谊。”在与哈萨克斯坦总统托卡耶夫会谈时，中国国家主席习近平如是说。

　　金秋时节，习近平开启中亚之行，哈萨克斯坦是他到访的首站，也是他作为国家主席第四次到访哈萨克斯坦。

　　尽管此访停留时间短暂，但在接受中新社记者采访的国际问题专家看来，访问内容丰富、成果丰硕，达成了一系列重要共识，表明双方坚定致力于开辟中哈关系下一个“黄金30年”，将指引中哈关系发展向更高水平迈进。

　　中哈友好牢不可破

　　会谈中，习近平用“牢不可破”形容中哈之间的友好关系。习近平表示，中国永远是哈萨克斯坦值得信赖、倚重的朋友和伙伴，中方愿同哈方做彼此发展振兴的坚强后盾。

　　托卡耶夫则说，哈方将继续坚定奉行一个中国政策，做任何情况下中国都可以依赖的好伙伴、好朋友。

　　在外界看来，此次访问让两国友谊进一步升温。今年以来，两国领导人频频互动。年初，习近平与托卡耶夫曾互致贺电庆祝两国建交30周年；2月，托卡耶夫还应邀来华出席北京冬奥会开幕式。

　　而此次习近平访哈，托卡耶夫也作出特别安排，邀请习近平共同参观“哈萨克斯坦—中国千年对话”艺术展。展览陈列了中哈两国艺术珍品，既是中哈千年灿烂文化互学互鉴的生动写照，更是两国人民世代友好往来的历史见证。

　　中哈友谊源远流长。从中国西汉张骞、唐代高僧玄奘、明代外交家陈诚等到访哈萨克斯坦，到如今途经哈萨克斯坦的中欧班列驰骋不息，都诠释着两国“山水相连、命运与共的好邻居、好朋友、好伙伴”的深厚情谊。

　　中国国际问题研究院欧亚研究所所长李自国表示，习近平此访延续了中哈友谊传统。尤其是习近平在新冠肺炎疫情发生后首次出访即选择哈萨克斯坦，又恰逢中哈建交30周年，这充分彰显中方对哈萨克斯坦的重视，显示出中哈高度互信以及中哈永久全面战略伙伴关系的高水平。

　　高质量共建“一带一路”

　　习近平曾于2013年、2015年、2017年三度到访哈萨克斯坦，每一次访问都具有里程碑式意义。

　　2013年9月，习近平访哈期间发表演讲，首次提出共建“丝绸之路经济带”倡议，第一时间得到哈萨克斯坦各界热烈响应。

　　2015年5月，习近平再访哈，仅仅间隔20个月，“一带一路”便从蓝图愿景映照出现实图景，此后中哈共建“一带一路”实施了一系列具有战略意义的合作项目。

　　2017年6月，在“一带一路”国际合作高峰论坛成功举办后，习近平首次出访同样选择哈萨克斯坦，“暖心之旅”达成了一系列共识，为深化两国战略对接注入新的强劲动力。

　　习近平今年访哈期间，“一带一路”仍是外界关注的关键词。在与托卡耶夫会谈时，习近平强调，双方要高质量共建“一带一路”，扩大经贸、产能、互联互通、抗疫等领域合作，拓展大数据、人工智能、数字金融、跨境电商、绿色能源、绿色基建等创新合作。

　　而根据中哈发表的建交30周年联合声明，双方愿继续积极推动中方共建“一带一路”倡议同哈萨克斯坦“光明之路”新经济政策对接，为两国跨境货物和服务贸易提供强大助力，造福两国人民。

　　中国俄罗斯东欧中亚学会会长李永全指出，哈萨克斯坦是“一带一路”首倡之地，中哈在“一带一路”建设框架下合作有广泛共识，尤其表现为两国发展战略对接和哈特别关心的投资、物流、经贸、产能等领域合作，习近平此访对高质量共建“一带一路”提出了新希望，这将助力双方合作不断走深走实。

　　中哈关系新的起点

　　“我这次访问是中哈关系新的起点，相信在双方共同努力下，未来中哈关系将取得更大发展。”习近平在此访中说。

　　这次访问也被托卡耶夫称为“哈中关系发展史上的一个新的里程碑”，将为哈中永久全面战略伙伴关系发展注入新的内涵和动力。

　　建交30年来，两国关系不断取得新成果。从建交初期的中哈友好关系，到此后的睦邻友好合作关系，再到战略伙伴关系、全面战略伙伴关系，及至当前的永久全面战略伙伴关系，中哈关系基本上每十年上一个大台阶，实现了跨越式发展。

　　此访期间，双方明确，为中哈构建世代友好、高度互信、休戚与共的命运共同体目标和愿景而努力。愿秉持相互尊重、睦邻友好、同舟共济、互利共赢的精神，进一步加强双边对话，精心打造双边关系下一个“黄金30年”。

　　有观察家认为，在国际形势深刻变化、新冠肺炎疫情延宕反复的背景下，中哈合作行稳致远，成为共建“一带一路”以及地区合作的先行者，随着双方在上海合作组织等多边机制框架内合作进一步加强，在双方合作下一个“黄金30年”中，也必将为构建更加公正合理的全球治理体系作出“中哈贡献”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）