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来源：大众彩票注册2023-12-25 17:48

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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

东西问·中外对话|德国和欧洲始终与中国保持对话为何重要？ ******

　　2022年，刚刚完成联邦政府换届的欧洲最大经济体德国开始担任七国集团(G7)主席国。在政坛完成新老交替后，人们对中德关系可以期待多少延续性和稳定性？为何中欧之间保持对话合作、互学互鉴始终具有重要意义？欧盟对华关系的“三分法”(“伙伴、竞争者和制度对手”)为何亟待商榷？

　　针对上述问题，中新社“东西问·中外对话”日前独家对话德国联邦议院议员、前副议长、德国“中国之桥”协会主席汉斯-彼得·弗里德里希(Dr. Hans-Peter Friedrich)。

　　汉斯-彼得·弗里德里希表示，无论德国内政如何变化，他对德中关系保持延续性感到乐观。他指出，面对新冠疫情、气候变化等全人类共同面临的挑战，各国政府应当携手合作，中国和欧洲构成一条全球发展和稳定之轴，双方需要紧密携手、并肩前行。他认为，德国人可以从中国人身上学到如何更加乐观地去看待技术领域取得的进步，并勇于开启新的项目。

　　针对欧盟“伙伴、竞争者和制度对手”的对华关系定位，弗里德里希指出，欧盟和中国无疑是重要的伙伴，而竞争则主要是指双方企业之间的竞争、而非国与国的竞争。针对“制度对手”的提法，弗里德里希指出，欧盟和中国都没有意愿改变自身的政治制度。在他看来，欧洲人有很强的动力去确保美中对抗不走向升级，确保各方能够在一个和平的世界里携手合作。

　　以下是对话全文摘编：

　　彭大伟：对于中德关系，人们可以期待多少延续性和稳定性？

　　弗里德里希：从德国的角度来看，中国不仅在经济和技术层面是一个重要的伙伴，在政治层面同样如此。而反过来从中国的角度出发，德国也是其在欧洲的一个重要伙伴。正因如此，双方的关系必须具有延续性。

　　无论内政格局如何变化，德中之间如此重要的一系列伙伴关系都必须得到呵护。在这一方面我也感到十分乐观。德国现在有了新一届联邦政府，我预计德国与中国的关系将是德国总理府的优先事项。

　　奥拉夫·朔尔茨是我们德国的新一任总理。他曾担任汉堡市市长。早在汉堡市长任内，他就为促进德国和中国之间的关系发展做了很多工作。我预计，在就任德国总理一职后，奥拉夫·朔尔茨仍将继续这项工作。他的政策与前任总理默克尔存在延续性。

2021年12月8日，德国新任总理朔尔茨及新政府内阁全体成员在柏林的德国联邦议院宣誓就职。图为朔尔茨宣誓就职。中新社记者彭大伟摄

　　彭大伟：德国和欧洲始终与中国保持对话，这一点为何如此重要？

　　弗里德里希：首先，我相信，在一个全球化的世界，当涉及到全人类共同面临的挑战，要使得我们的星球免于“过载”，例如在环保、气候、卫生等议题上，所有国家就都必须共同承担责任、携手合作。

　　我们正处在新冠大流行当中，对此有切身感受。此外消除饥饿也是重要的议题。在上述议题上，全球各国政府必须进行合作，欧洲和中国当然在这其中也承担特殊的责任。

　　我们都生活在同一片广袤的欧亚大陆上，我相信中国到欧洲构成一条发展之轴和稳定之轴。这条轴具有关键意义，因此德国和中国之间需要紧密地并肩前行。

　　彭大伟：德国新一届联邦政府希望改善德国在应对气候变化和数字化等方面的表现。这会否开启新的对华合作空间？

　　弗里德里希：数字化和应对气候变化不仅是政界面临的两项突出挑战，也是经济界和全体企业面临的一项重大的转型进程，这一进程必须在未来10到30年内完成。因此，数字化和应对气候变化是所有人的日程表上最优先的议题。

　　德国和中国刚好在上述领域拥有非常多的合作可能性。对两国企业而言，上述领域也是举足轻重的，氢能的利用便是其中一个例子，在其它很多具体领域我们两国未来也肯定会有合作。

当地时间2021年10月26日，德国总统施泰因迈尔在政府卸任仪式上将任期结束通知，正式交给担任了德国总理16年之久的默克尔。

　　彭大伟：默克尔在卸任总理前接受的最后一次专访中表示，“德国和欧盟应该延续同中国的合作，并且双方都能够从对方身上学到东西”。您认为双方分别可以从对方身上学到什么？

　　弗里德里希：总体而言，我认为我们可以从中国、从中国人身上学到如何更加乐观地去看待技术领域取得的进步。德国在很多领域对革新、对新技术发展都过度谨慎，而中国人则首先看到其中的机遇，其次才去关注风险——德国的态度刚好相反。

　　我想德国人可以向中国人学习的是，如果能够勇于开启新的项目，并在一些地方不尽如人意、甚至暂时遭遇失败时坦然面对，同时专注于机遇，这将是很好的事情。这是我们必须向中国学习的、十分重要的一点。至于中国人能够向我们学习什么，这得由您来解答。

　　彭大伟：我能想到的是氢能等绿色清洁能源和技术，以及其它更多的领域——可能用“合作”比“学习”更贴切。

　　彭大伟：您对欧盟提出的对华关系“三分法”(“伙伴、竞争者和制度对手”)有何看法？这种“三分法”是否会导致不同体制之间的对抗甚至摊牌？

　　弗里德里希：德国新一届联邦政府的联合执政协议中就能找到您所提到的“三分法”。但当人们仔细看这些概念时会发现，“伙伴”是明确无误的，我刚刚已经提到了，全球各国政府采取合作才能使我们成功战胜全人类共同面临的重大挑战。在“竞争”这一层面，“竞争”与其说是指中国与欧盟、中国与德国国家之间的竞争，不如说更多地是指企业间的竞争——德国企业、荷兰企业、法国企业、捷克企业、中国企业……企业之间存在竞争。

　　至于“制度对手”这一提法，我必须坦诚地说，我不太清楚这到底想要表达什么，因为经过仔细思考后，我并不觉得欧盟有意愿改变其自身的政治制度，我同样也不认为中国有改变其自身政治制度的意愿。

　　在这一意义上，“制度对手”的问题实际上仅涉及不同权力体系之间的竞争，尤其是美国和中国之间。作为欧洲人，我们有很强的动力去确保美中对抗不走向升级，确保我们能够在一个和平的世界里携手合作。