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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

解振华：中国坚持应对气候变化的战略定力******

　　中新网北京8月29日电 “当前，全球气候变化已经从未来的挑战变成眼前的危机。”第二届“共同行动 助力碳中和”高层论坛日前在京举行，中国气候变化事务特使解振华在论坛上如是说。

　　论坛由国家发展和改革委员会国际合作中心与生态环境部环境与经济政策研究中心、北京大学光华管理学院联合主办，为中外绿色低碳领域的政策制定者、专家学者和实践者搭建交流平台。

　　会上，来自中国、印度尼西亚、南非等国的嘉宾分享实践、交流经验，探索发展中国家共同应对气候变化的可持续发展路径。

　　解振华表示，在全球气候变化挑战面前，没有一个国家能够置身事外、独善其身，坚持多边主义合作共赢是唯一的选择。他指出，要推动各方将当前发展与长期转型结合起来，建立公平合理、合作共赢的全球气候治理体系，携手走上绿色、低碳、转型、创新、可持续发展的道路，构建人类命运共同体。

　　“中国一直以来，以实实在在的行动为全球应对气候变化作出了自己的贡献。”解振华介绍，2020年，中国单位GDP二氧化碳排放比2005年降低了48.4%，超额完成对外承诺的应对气候变化的行动目标，相当于减少二氧化碳排放约57.9亿吨。能源结构进一步优化，煤炭占一次能源的比重从72%下降到56%，非化石能源占一次能源的比重从7.4%提高到15.9%。

　　他提到，当前全球面临俄乌冲突，经济、金融、能源、粮食、产业链、供应链不稳定等多重挑战，一些国家气候政策出现一些回摆，但中国坚持应对气候变化的战略定力，按照既定的目标方向持续推进碳达峰、碳中和。

　　“无论其他国家气候政策是否出现反复，我们都会坚持落实《巴黎协定》，继续采取强有力的政策和行动，与各方一道，推进应对气候变化的多边进程，通过应对气候变化南南合作，为其他发展中国家提供力所能及的帮助，继续做全球气候治理的重要参与者、贡献者和引领者。”解振华说。

　　印度尼西亚驻华大使周浩黎表示，印度尼西亚已经作出了减少碳排放的承诺，2016年印度尼西亚政府已批准《巴黎协定》。印度尼西亚还制定了“2020年-2024年中期发展计划”，其中提到关于加强环境建设，提高抵御自然灾害和气候变化能力等问题。在疫情挑战下，印度尼西亚通过低碳发展找到了持续前进的动力，包括建设可再生能源、规范垃圾的管理和发展绿色工业区等等。

　　此外，周浩黎提到，作为二十国集团(G20)现任主席国，印度尼西亚将把能源转型问题作为G20三个优先事项之一。预计在今年的G20峰会，将所有的成员国聚集在一起，讨论碳排放减少，推进削减燃煤电厂的投资计划，进一步支持向绿色能源过渡和转型。

　　“目前，南部非洲地区经历着各种不同的极端天气事件。”南非驻华大使谢胜文表示，这些极端天气事件造成了广泛的破坏、基础设施被摧毁以及人员伤亡。作为发展中国家，其在适应全球气候变化方面的资金不足，同时疫情进一步消耗了有限的国家资源，而发达国家也未能履行资助义务。

　　谢胜文表示，南非致力于基于科学和公正原则应对气候变化，实现2050年碳中和的目标。南非政府在国家自主贡献目标中提出，到2030年，温室气体排放量控制在3.98亿-4.4亿吨。为实现脱碳，南非还制定一项电力部门投资计划，比如2019年的“南非资源计划”、绿色交通战略，以及近期实施的碳税。

　　“我们的战略不仅关注能源和交通部门，也包括工业和其他部门的减排，比如在农业、林业和土地利用等方面。”谢胜文表示，气候变化是一个全球性问题，需要采取集体行动实现碳中和，采取协调性的行动，才会最终获得胜利。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）