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
“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会在蒙特利尔举行******
中新网蒙特利尔12月8日电 《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15）第二阶段会议当地时间7日在加拿大蒙特利尔开幕。当天，“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会作为COP15中国角首场边会成功举行。
本次边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办，中国新闻网承办，旨在进一步凝聚保护生物多样性全球共识，推动COP15第二阶段会议达成富有雄心、平衡、务实、有效、强有力且具变革性的“框架”。COP15主席、中国生态环境部部长黄润秋出席边会并作主旨发言。
COP15主席、中国生态环境部部长黄润秋出席“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会并作主旨发言 余瑞冬摄黄润秋表示，通过多年努力，中国生物多样性保护取得显著成效，有效保护了90%的陆地生态系统类型和74%的国家重点保护野生动植物种群，新增森林面积居世界首位，300多种珍稀濒危野生动植物野外种群得到很好恢复。中国的实践和成效表明，经济发展与生态保护不是非此即彼的“单选题”，人与自然是和谐共生的命运共同体。
黄润秋指出，今年10月胜利闭幕的中国共产党第二十次全国代表大会对推动绿色发展、促进人与自然和谐共生作出重大战略部署，宣示了中国与国际社会一道应对全球生态环境挑战，共建地球生命共同体的鲜明态度和责任担当。中国期待各方共同推动达成国际社会期待已久的、兼具雄心和务实平衡的“框架”，遏制并扭转生物多样性丧失的严峻形势，走上通往人与自然和谐共生的美好未来。
COP15主席、中国生态环境部部长黄润秋出席“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会并作主旨发言 尹灵摄边会由中国代表团团长、生态环境部副部长赵英民主持。联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书穆雷玛、加拿大环境与气候变化部国际关系助理副部长德波尔、世界自然基金会全球总干事兰博蒂尼等出席边会并作主旨发言。中国驻加拿大特命全权大使丛培武出席边会。
“中国在生物多样性保护方面取得了卓越成就。”穆雷玛表示，作为全球最大的发展中国家，中国在生物多样性保护领域发挥着独特作用，走出了一条既提高人们生活水平，又较好地保护生态的发展道路，为发展中国家提供了可供效仿和学习的模式。
联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书穆雷玛出席“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会并作主旨发言 尹灵摄德波尔向中方成功举办中国角边会表达祝贺。他表示，希望未来几周，双方能共同努力，达成2020年后全球生物多样性框架，“这将是大自然的胜利”。
兰博蒂尼表示，中国积极参与世界环境保护进程，尤其是担任COP15主席国以来采取了一系列措施，令人感到非常振奋。“接下来两周，我们将听到更多关于中国经验的分享。”
边会设置主旨发言、圆桌对话、案例分享等环节，邀请地方政府、非政府组织和企业代表，分享中国生物多样性保护和生态文明的典型案例，体现共建清洁美丽世界的理念，促进全球可持续发展。
“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”主题边会圆桌对话环节“茶与咖啡的对话” 余瑞冬摄在“茶与咖啡的对话”环节，中外嘉宾讲述了关于茶与咖啡的精彩故事，从两大饮品长达千年的种植史中，解读人与自然和谐共生的内涵。在案例分享环节，嘉宾通过从香禾糯到中药材，从土地修复到红树林湿地保护，从江豚到青头潜鸭等典型案例，展现了中国对于生态环境保护的独特智慧和辛勤付出，也阐明了中国逐绿前行的坚定决心。（完）
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