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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

宋涛发表新年寄语：携手奋斗 共创伟业******

　　新华社北京1月2日电 中共中央台办、国务院台办主任宋涛在2023年第1期《两岸关系》杂志发表题为《携手奋斗 共创伟业》的新年寄语，向广大台湾同胞致以新年祝福和诚挚问候。

　　宋涛表示，新年前夕，习近平主席发表了新年贺词，向海内外中华儿女致以新年祝福，其中强调，“海峡两岸一家亲。衷心希望两岸同胞相向而行、携手并进，共创中华民族绵长福祉”。

　　宋涛表示，2022年是党和国家历史上极为重要的一年。在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，全党全国各族人民团结奋斗、勇毅前行，党和国家各项事业取得新的历史性成就。

　　宋涛指出，2022年，我们牢牢把握两岸关系主导权和主动权，团结两岸同胞推动两岸关系向前发展，对台工作取得新的进展。一年来，我们持续向台湾同胞和国际社会讲清台湾问题历史经纬和对台大政方针，引导两岸同胞就两岸关系和国家统一开展对话协商，引领两岸关系发展方向。我们践行以人民为中心的发展思想，始终尊重、关爱、造福台湾同胞，积极推动两岸交流合作，深化两岸融合发展，为台胞台企办实事、做好事、解难事，助力台商台企融入新发展格局、参与高质量发展。我们坚决开展反分裂、反干涉重大斗争，坚决粉碎“台独”分裂势力谋“独”挑衅，有效震慑外部势力“以台制华”行径。

　　宋涛表示，2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。我们将坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的二十大精神，全面贯彻新时代党解决台湾问题的总体方略，坚持“和平统一、一国两制”方针，在一个中国原则和“九二共识”基础上，与台湾各界有识之士就两岸关系和国家统一开展广泛深入协商。将继续努力为两岸同胞谋利造福，促进两岸各行业、各领域交流合作，深化两岸融合发展，完善增进台湾同胞福祉的制度和政策，推动两岸共同弘扬中华文化，促进两岸同胞心灵契合。将坚决捍卫国家主权和领土完整，坚决开展反分裂、反干涉重大斗争。我们坚信，只要两岸同胞和衷共济、同心同行，就一定能够共创中华民族伟大复兴美好未来，就一定能够完成祖国统一大业！

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）