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

红星耀中华 | 大卫·弗格森：中国共产党的领导是强大的政治优势******

　　2006年，大卫·弗格森（David Ferguson）从英国远渡重洋，来到中国。十多年来，他主要从事新闻出版工作。作为中国外文局外文出版社的荣誉英文主编，弗格森是《习近平谈治国理政》一至四卷英文版的英译文改稿专家，并参与了我国多部政府白皮书以及其他各类重点图书英文译文的改稿润色。他不仅见证了中国的发展，也在以一个西方人的视角向世界传播更多中国的声音。

　　大卫·弗格森。受访者供图

　　来到中国前，一如很多西方人，弗格森对中国了解甚少。“我当时只是知道中国是一个大国，以为除了北京、上海这样的大城市以外，中国大部分地方都很贫穷。”弗格森说。

　　然而，到中国后，弗格森发现他此前对中国的印象并不准确。尤其是在2008年3月，当他看到西方媒体对于中国西藏的不实报道与抹黑之后，弗格森决定将自己所亲眼见证的中国故事以更加准确、真实的方式呈现给西方受众。

　　随后，弗格森成为了中国一家新闻网站的记者，并先后参与了汶川地震、北京奥运会、上海世博会等一系列重大新闻事件的报道。

　　入职外文出版社后，弗格森曾前往中国多个城市考察，并撰写多部介绍中国二三线城市的书籍。然而，最令其自豪的，莫过于作为英文编辑参与了《习近平谈治国理政》英文版的审校与出版工作。他本人也对习近平新时代中国特色社会主义思想有着深刻的见解和认识。

　　“习近平新时代中国特色社会主义思想听上去有些复杂，但如果深入研究你会发现，这是一个逻辑严密的整体。”弗格森说。“每一个（理念）都是这套完整思想体系的一部分。它们组合在一起，涵盖了治理中国的方方面面。”

　　大卫·弗格森手持《习近平谈治国理政》。外文出版社供图

　　弗格森认为，中国共产党的领导是中国得以飞速发展的重要原因，是强大的政治优势。在他看来，中国的脱贫攻坚成就举世瞩目。

　　2022年10月22日，党的二十大在北京胜利闭幕。弗格森表示，中共二十大的召开“恰逢其时”。

　　弗格森对二十大报告中提出的“中国式现代化”一词有着自己的见解。“中国式现代化要走的路与以往美西方现代化不一样。”弗格森说，“这不是一条为了少数人利益而剥削多数人的道路。这是一条合作共赢之路。这是一条以人民为中心的发展之路。这样做的目的是确保没有人被抛在后面，每个人都能共享发展的果实。我认为中国共产党带领中国在这方面做得很好。”

　　但与此同时，西方一些国家仍然对中国和中国共产党采取敌视的态度，并不时发动媒体对中国进行抹黑。弗格森认为，这不是简单的误解。

　　弗格森说，误解的出现是由于缺乏信息或误导性信息而发生的。而中国现在面临的是一种被故意制造的“情感敌意”。“美西方花了很长时间试图让人们相信，他们的制度是最好的、唯一行之有效的，而突然之间出现了一个没有采用他们的制度却做得非常好的国家。”

　　弗格森指出，中国的发展使得西方人近代以来的道德和制度优越感受到了挑战，对于中国的诋毁和抹黑是出于情绪上的反应。“在我看来，这便是整件事情的根源。”他说。

　　2021年弗格森获得中国政府颁发给外国专家的最高荣誉“中国政府友谊奖”。同年，他还获得了我国出版界最高涉外奖项“中华图书特殊贡献奖”。这是对他多年来的辛勤工作，尤其是致力于在国际舞台上传播中国声音的最好褒奖。

　　谈到自己对于未来工作生活的展望，弗格森表示，会一如既往地工作下去，争取作出更多贡献。他已经去过大半个中国，每到一个地方都有新的收获。“未来，我希望做的另一件事是在社交媒体上展示中国，因为比起写书，在社交媒体上我们能够触达更多读者，继而传递更多中国声音。”