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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

专访：中国在人道援助领域发挥着积极影响力——访红十字国际委员会总干事马尔迪尼******

　　新华社日内瓦2月3日电 专访：中国在人道援助领域发挥着积极影响力——访红十字国际委员会总干事马尔迪尼

　　新华社记者陈斌杰 玛蒂娜·福斯

　　红十字国际委员会总干事罗伯特·马尔迪尼日前在日内瓦接受新华社记者专访时表示，中国在人道主义援助领域发挥着积极影响力，红十字国际委员会希望与中国和中国红十字会进一步加深合作。

　　马尔迪尼说，中国关注人道主义事务，在全球多边舞台发挥着重要作用。中国倡导的理念与红十字国际委员会的工作方向高度契合。红十字国际委员会与中国红十字会日前在日内瓦签署合作备忘录，就双方未来五年的合作方向达成一致。

　　他表示，红十字国际委员会与中国政府机构、中国红十字会、智库以及学术界通过多种平台和机制，就全球公共卫生、人道主义卫生行动等问题一直保持着对话与合作。

　　根据1月27日签署的合作备忘录，红十字国际委员会和中国红十字会将加强在“一带一路”倡议人道领域的合作，促进人道外交，在国际人道法、卫生等领域开展合作，交流经验，并促进人道主义知识在青年中的普及。

　　马尔迪尼表示，中国在促进国际人道主义法、保护武装冲突中的平民等方面均有积极贡献。中国作为联合国安理会常任理事国，多次发声呼吁保护平民和尊重国际人道主义法。中国于2020年正式加入《武器贸易条约》，充分表明中国致力于维护国际和平与安全。

　　他指出，中国通过中非合作论坛这一机制，支持非洲国家的稳定与发展。中国和非洲承诺在气候变化、健康、和平与安全领域开展工作，这些重点领域也契合红十字国际委员会的人道优先事项。

　　马尔迪尼说，当前，全球面临多重危机，一些地区的人民饱受战乱、新冠疫情和气候变化等多重因素冲击，国际社会尚未给予足够关注。他呼吁国际社会在人道主义援助领域共同加大努力。

　　红十字国际委员会成立于1863年，总部位于瑞士日内瓦，旨在为受冲突和武装暴力影响的人提供援助，并积极推广保护战争受难者的法律。(新华网)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）