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

当“丝路明珠”遇到上合，读懂习近平所说的历史启迪******

　　(近观中国)当“丝路明珠”遇到上合，读懂习近平所说的历史启迪

　　中新社北京9月17日电 (记者 梁晓辉)“古丝绸之路为亚欧大陆商品物产大流通、科学技术大传播、思想观念大碰撞、多元文化大交融作出巨大贡献，也为上海合作组织国家实现和平与发展提供了历史启迪。”在上合组织撒马尔罕峰会上，中国国家主席习近平如是说。

　　当地时间15日至16日，上海合作组织成员国元首理事会第二十二次会议在乌兹别克斯坦的古丝路名城撒马尔罕举行。于撒马尔罕观上合组织发展，延绵千年的“丝路精神”与不断发展的“上海精神”在此交汇。

　　“文明的十字路口”“地球的不老容颜”“举世闻名的丝路明珠”……当千年古城开启“上合时间”，撒马尔罕如何以其悠久的历史照鉴未来，带给世人思考。

　　历史上，撒马尔罕因古丝绸之路而兴，如今成长为丝绸之路经济带上的重要城市，映照了以和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢为内涵的“丝路精神”。

　　而现实中，上合组织因互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”，走出一条新型区域组织的合作与发展道路，不断展示出生命力。

　　“‘上海精神’与‘丝路精神’是相通且一脉相承的。”中国上合组织研究中心秘书长邓浩认为，二者都抓住了人类文明发展的大势，主张平等、交流、合作、共赢，“站在了人类历史正确的一边”。

　　上合组织成立于2001年，以协调解决成员国棘手的安全问题为出发点，一路延伸至经济、文化等多领域合作，职能不断扩大的同时，成员也由最初的6国增至8国。

　　起初，上合组织并不被看好甚至被误读、唱衰，然而走过20多年，上合大家庭“朋友圈”不断扩大，向心力和吸引力不断上升，一路发展成为当今世界幅员最广、人口最多的综合性区域组织。

　　回顾上合组织20多年的发展历史，习近平在撒马尔罕峰会讲话中总结其“成功密码”：坚持政治互信，坚持互利合作，坚持平等相待，坚持开放包容，坚持公平正义。在题为《把握时代潮流 加强团结合作 共创美好未来》的讲话中，他还指出，这5点经验充分体现了互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”。

　　“上海精神”是上合组织的理念基础和行动指南。邓浩认为，上合组织成功的根本，在于这一理念具有先进性。

　　邓浩说，“上海精神”超越了当下一些西方国家长期奉行的“冷战思维”“霸权思维”，建立了一种新型的合作模式，主张合作、包容、开放。这其实是广大发展中国家的共同诉求，也是世界上大多数国家的诉求。因此，一直有新的国家想加入到上合组织中来。

　　德不孤，必有邻。在撒马尔罕峰会上，上合组织成员国领导人签署了关于伊朗加入上合组织义务的备忘录，启动接收白俄罗斯为成员国的程序，以及批准、同意埃及等8国为新的对话伙伴。在组织内体现为向心力的“上海精神”，已在世界上展现出十足吸引力。

　　“过去我们践行‘上海精神’取得巨大成功，未来我们还要秉持‘上海精神’一路前行。”习近平展望上合组织未来发展时说。

　　历史照鉴现实，更启迪未来。于撒马尔罕观上合组织发展，习近平进一步倡议“推动构建更加紧密的上海合作组织命运共同体”，并提出上合组织下一步发展的中方主张：加大相互支持，拓展安全合作，深化务实合作，加强人文交流，坚持多边主义。

　　落实全球安全倡议、推动全球发展倡议在本地区落地生根、继续加强共建“一带一路”倡议同各国发展战略和地区合作倡议对接……习近平所提重点方面，被认为既着眼于当下世界安全所需，又兼顾发展长远之道，也被写入峰会发表的撒马尔罕宣言中。

　　安全与发展向来是一枚硬币的两面，对百年变局之中的欧亚地区更是如此。当下，该地区安全环境和发展条件遭遇近30年来前所未有的挑战，而构建上合组织命运共同体所锚定的，正是成员国最迫切关心的问题。

　　上合组织秘书长张明在谈及地区安全问题时认为，未来上合组织可从习近平主席提出的全球安全倡议中汲取更大能量，将上合组织地区打造成和谐、安宁、稳定、可持续发展的示范空间。

　　而对于发展问题，吉尔吉斯斯坦卡巴尔通讯社前社长、政治分析师库班透过媒体表示，习近平主席提出的共建“一带一路”倡议，拉近各国间的距离，促进共同发展。上合组织国家深知，共建“一带一路”是各国坚定相互支持、扩大各领域合作的重要途径。

　　“新形势下，上合组织对于成员国和地区发展具有更加重要的作用。”中国俄罗斯东欧中亚学会会长李永全指出未来构建上合组织命运共同体的优势所在：“上海精神”正受到越来越多国家的认可和赞赏，上合组织务实合作日益具有生命力，上合组织所覆盖的区域是最佳合作对象。

　　他认为，构建上合组织命运共同体是“上海精神”的延续，赋予“上海精神”新的时代内涵。“中国也再次用实际行动表达对推动上合组织发展的诚意。”

　　于千年古城撒马尔罕观上合组织发展，“丝路精神”、“上海精神”、构建上合组织命运共同体一脉相承，历史正启迪当下，照鉴未来。(完)