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

岁末年初华侨华人爱心善举温暖“第二故乡”******

　　中新社北京1月2日电 (记者 吴侃)岁末年初，世界各国的华侨华人在当地开展不同形式的爱心捐助活动，这些善举承载了华侨华人对“第二故乡”的关爱和责任，也向当地民众传递了祝福和暖意。

　　日前，9辆大卡车载着近60吨的抗旱赈灾物资，从肯尼亚首都内罗毕驶向受旱灾影响严重的马瓜尼郡(Makueni)，这批物资由肯尼亚华侨华人捐赠，包括玉米面、小麦面、豆类、食用油、食盐等，将帮助当地2500户家庭度过艰难时期。

　　受连续多个雨季降雨量不足影响，肯尼亚正在经历40年来最严重的干旱，农业生产受到严重打击，大量牲畜和野生动物死亡。肯尼亚华侨华人联合会会长高玮接受记者采访时说：“去年11月初，我们与肯尼亚中华总商会联合14家在肯华侨华人社团，向旅肯同胞和在肯中资企业发起募捐，两周多时间共筹集到超过794万肯尼亚先令，这些善款全部用于购买灾区急需的食品物资。”

　　“记得那天马瓜尼郡的捐赠现场来了4000多名灾民，他们看到我们的到来非常激动，纷纷向我们竖起大拇指。”高玮说，英文中有一句谚语“A friend in need is a friend in deed”，翻译成中文就是“患难见真情”，我们在肯尼亚创业和生活，这里是我们的“第二故乡”，我们向当地民众伸出援助之手，帮助他们战胜饥荒，这是我们的责任也是义务，是回报也是感恩。

　　肯尼亚副总统办公室主任麦克戈耶在捐赠现场向肯尼亚华人表示了感谢，他说：“华人移民自发筹备善款购买物资，他们的行为令人感动，也为所有移民群体树立了榜样。”

　　在阿根廷布宜诺斯艾利斯，新年前夕，阿根廷华人义工协会的义工们为了爱心捐赠活动忙碌着，他们到布市13区区公所、布市中国城疫苗接种点，为工作人员送去爱心礼包；圣诞节前夜，华人义工来到布市大街小巷，将礼包发放给流落街头无家可归的人们。

　　据阿根廷华人义工协会副会长陈铭介绍：“华人义工团队自成立以来就组织各种帮扶活动，我们也多次前往贫民窟、孤儿院、养老院等开展捐助。此次的爱心礼包由阿根廷华文教育基金会、诚信工作室等出资，华人义工协会采购分发，希望把这份来自华人的温暖祝福传递给当地民众。”

　　阿根廷华侨华人的捐赠活动也获得了布市13区区长佛罗伦萨斯·卡维诺的肯定，他表示：“疫情发生以来阿根廷华文教育基金会和阿根廷华人义工协会多次捐赠食物和防疫物资给13区政府，华人移民积极回馈当地社会的行动值得赞赏。”

　　在意大利罗马，罗马华助中心和意大利青田同乡总会的成员们日前来到意大利慈善机构“圣艾智德团体”，捐赠了鞋子、帽子、袜子等2万件衣物，帮助生活困难的人们温暖过冬。

　　“近年来罗马华助中心已多次向意大利慈善机构捐赠。”罗马华助中心主任徐孟圣说，中华民族自古就有扶危济困、乐善好施的优良传统，我们海外侨胞应当传承和弘扬传统美德，提升华人良好的形象。

　　近日，坦桑尼亚中华福建同乡会的侨胞们来到当地的两家福利院，给孩子们带来了大米、面粉、饮料、水果、衣服、书包等食品和物资，这是同乡会今年第三次拜访孤儿院，孩子们看到他们就像见到老朋友，露出灿烂的笑容。

　　坦桑尼亚中华福建同乡会会长陈勇说：“此次活动得到了同乡会成员的鼎力支持，坦桑尼亚中华福建同乡会自成立以来一直热心社会公益事业，与其他在坦的华人社团一道积极回馈当地社会，展示了在坦华人热心公益的形象和回馈社会的热情，希望这些物资能为孤儿院的儿童带来一些温暖。”(完)