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
东西问丨铁木尔·沙伊梅尔格诺夫：哈中交往30年，为国之交带来哪些启示？******
中新社阿斯塔纳12月30日电 题：哈中交往30年，为国之交带来哪些启示？
——专访哈萨克斯坦资深外交官、国际问题专家铁木尔·沙伊梅尔格诺夫
中新社记者 张硕
自1992年正式建交以来，中国与哈萨克斯坦实现了从友好关系到永久全面战略伙伴关系的跨越式发展，成为睦邻友好的典范之一。在错综复杂的国际环境中，中哈交往也为不同国家与文明的相处提供了借鉴。
日前，《中国—哈萨克斯坦：睦邻友好与互利合作的三十年》一书在哈出版发行，书中记录了两国关系的重要发展阶段与诸多重要时刻。该书主创作者铁木尔·沙伊梅尔格诺夫接受中新社“东西问”独家专访，分享了一位哈萨克斯坦国际问题专家视角下哈中交往30年的思考。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：中哈建交30年，双边关系实现跨越式发展给哈萨克斯坦带来哪些影响？
沙伊梅尔格诺夫：邻国之间必然产生关联，哈中交往同样如此。20世纪90年代以来，两国都实现了快速发展，对亚洲成为全球经济中心地带产生了积极影响。中国已成为世界第二大经济体，哈萨克斯坦也迈入全球最具竞争力国家前50名。我们不会停止追求进步，也许这就是两个邻居相互吸引的原因。
谈论哈中关系对哈萨克斯坦的影响时，我认为首先要从政治层面说起。中国是最早承认哈萨克斯坦独立并与哈建交的国家之一，从而表明了对哈友好态度。20世纪90年代，哈萨克斯坦自愿弃核，这个决定得到包括中国在内的国际社会高度评价。两国还签署了国界协定与勘界协议，通过法律途径全面解决了两国边界问题。
多年来，两国经济实现快速发展。哈萨克斯坦通过与中国合作实现石油和天然气多元化出口，同时吸引了中国数百亿美元投资。2013年，中方在哈萨克斯坦提出共建丝绸之路经济带倡议，如今“一带一路”倡议已成为全球合作的典范，将140多个国家联系在一起，取得了诸多建设成就。
江苏连云港，中国-哈萨克斯坦(连云港)物流基地装卸忙。王健民 摄哈萨克斯坦是世界上最大的内陆国家，也是连接亚欧的交通要道，很多亚欧贸易从此过境。这从根本上确立了哈萨克斯坦作为亚欧大陆运输桥梁的国际定位。
借用中国古语“三十而立”来形容哈中关系再恰当不过。在过去30年里，两国友好关系为合作发展奠定了基础。30年的时间，哈萨克斯坦建立起了自己的国家，获得了国际尊重，而中国也已逐步成为拥有强大影响力和经济技术能力的国家。
如今，哈萨克斯坦人民正满怀信心地为实现国家繁荣前进，中国人民正在为实现“两个一百年”奋斗目标而奋斗，哈中两国人民怀揣相似愿景并为之努力。站上两国关系发展的新起点，我相信哈中将携手开创下一个“黄金30年”。
中新社记者：您为何说参与共建“一带一路”给哈萨克斯坦带来了“看得见的繁荣”？
沙伊梅尔格诺夫：“一带一路”已成为参与广泛的国际合作倡议。哈萨克斯坦正处于这一国际经济活动的核心位置，用地缘经济学的话来说，东西方陆桥的主要优势在于，货物从中国经哈萨克斯坦运往欧洲仅需15天左右，而海运则需45天。
通过对国际经济形势研判，哈方寻求将其独特的地理位置优势转化为实际的经济利益。当下，全球地缘政治局势复杂，处于亚欧十字路口的哈萨克斯坦具有很大的过境潜力，可充当亚欧间最重要的陆路走廊与运输中转枢纽。
在阿拉木图举行的第二十五届“交通和物流”国际展览会上，中国机械装备产品吸引客商参观和咨询。达恩克 摄同时，为响应“一带一路”倡议，哈方提出了旨在大规模改造升级哈境内交通基础设施并联通国际走廊的“光明之路”新经济政策，为本国融入全球货运体系提供保障。
这一投资超90亿美元的基础设施项目，已成为哈萨克斯坦参与共建“一带一路”的重要内容，并可能转化为地缘经济优势。新亚欧大陆桥也使哈萨克斯坦拥有了一条驶向大海的快捷通道，对于无法进入海上贸易路线的哈萨克斯坦来说，具有战略意义，也意味着全新的发展机遇。
中新社记者：哈中两国有着2000多年文明交往史，如何理解这种历史基础在中哈关系发展中的作用？
在哈萨克斯坦举行的“中国文化日”活动上的茶艺表演。张硕 摄沙伊梅尔格诺夫：据史料记载，哈萨克斯坦跟中国的渊源最早可追溯到2000多年前。自古以来，两国经贸交流活跃、文化合作深入，对欧亚之间政治文化交流产生了重要影响。从历史和地理层面而言，哈中两国注定要比邻而居、共同发展，做真诚的朋友、可靠的伙伴。
从公元前2世纪古丝绸之路建立到21世纪丝绸之路复兴，这也是哈中两国人民交往的编年史。哈萨克斯坦是古丝绸之路交往的核心区域，在推动人类文明交流中发挥过重要作用。古丝绸之路横贯哈全境，旧都阿拉木图更可谓丝绸之路的咽喉，是古代中国通往中亚之路的必经之地。
在新疆乌鲁木齐举办的第七届中国-亚欧博览会上，哈萨克斯坦展区商品丰富吸引参观者围观。刘新 摄几个世纪以来，两国之间一直保持着密切联系。毫无疑问，关于哈中关系的讨论会唤起人们对伟大丝绸之路的记忆。这条独特的跨境陆上通道以经贸、文化和人文纽带连接起东西方，为世界历史留下了深刻印记，不仅影响了亚欧文明的发展，也形象反映出哈中交往的深度与广度。
如今，两国逐步将双边关系提升到“永久全面战略伙伴关系”新高度，我理解的“永久”一词意指哈中作为邻邦，注定交往密切，几千年来亦如此。而在现代关系发展中，双方交往呈现出广泛而平衡的特点——两国在政治领域进行建设性对话，在经济领域开展密切合作，可以说，我们几乎不存在不互动的领域。
努尔苏丹(现阿斯塔纳)当地中学生在阅读汉语教材。文龙杰 摄中新社记者：在您看来，中哈交往30年给国家之间的相处带来了哪些重要启示？
沙伊梅尔格诺夫：哈中两国真正建立了堪称典范的国家间关系。在很短的时间内，哈中合作取得了令人瞩目的成就，为两国关系长远发展奠定了坚实基础。
首先，双方保持了元首密切交往的良好传统，充分发挥元首外交对双边关系发展的重要战略引领作用，完善总理定期会晤机制，保持哈中合作委员会高效运转，使两国战略伙伴关系得以稳定系统发展。
其次，哈中关系不断深化有助于实现本地区的长治久安。两国在重大国际议题上有着相同立场和共同语言，在联合国、上海合作组织、亚洲相互协作与信任措施会议和“中国+中亚五国”会晤机制等多边机制框架内扩大合作、加强协调，共同维护地区和平安宁。
北京集邮爱好者展示《上海合作组织青岛峰会》纪念邮票。上海合作组织是中国、哈萨克斯坦以及各成员国之间开展多双边外交的重要平台。卞正锋 摄此外，在全球经济下行背景下，哈中经贸合作对世界经济复苏和增长作出贡献。在过去30年里，两国在经济、交通运输、农业等各领域建立了良好的互利合作关系，双边贸易增长近50倍。为强化日益密切的区域关系，哈中两国重点开展交通物流与产业合作，共同在哈境内打造数十个新工业项目。
中新社记者：您如何理解哈萨克斯坦正在推进的“新哈萨克斯坦”发展战略？在此战略下，哈对外交往将发生哪些改变？
沙伊梅尔格诺夫：托卡耶夫总统提出的“新哈萨克斯坦”发展战略，是一项旨在实现国家政治制度全面现代化的改革倡议，其核心是建设一个新的、公正的哈萨克斯坦，并为每个人提供平等机会。这意味着哈萨克斯坦正寻求通过自身发展壮大为未来可持续发展创造更多可能。
托卡耶夫到访中国社会科学院并发表演讲。富田 摄托卡耶夫在11月底举行的总统宣誓就职典礼上曾说，哈萨克斯坦的发展将主要依靠自己，同时积极拓展同各领域的国际合作，包括吸引外资。在谈到外交领域时，他明确指出，哈萨克斯坦将继续执行平衡、建设性的外交政策。其优先关注的重点，将是与俄罗斯、中国、中亚伙伴国家以及欧亚经济联盟伙伴之间的关系问题。
因此，哈萨克斯坦对中国的外交政策不会发生改变，相反，哈萨克斯坦将与中国一道，坚定不移巩固双边关系，让两国和两国人民友好世代传承。
这也被记录在双方于2022年9月签署的两国建交30周年联合声明中。双方还同意，进入新阶段，愿秉持相互尊重、睦邻友好、同舟共济、互利共赢的精神，进一步加强双边对话，精心打造双边关系下一个“黄金30年”。这表明哈中对未来合作持乐观态度，并有意在新阶段发展更加密切的伙伴关系。(完)
受访者简介：
铁木尔·沙伊梅尔格诺夫，哈萨克斯坦资深外交官、国际问题专家。曾担任哈国防与航空航天工业部副部长、哈外交部国际信息委员会主席等职务。现任哈萨克斯坦高级智库、哈萨克斯坦首任总统图书馆副馆长。其所在机构下设的科研中心为哈总统及国家部门起草各领域权威研究分析报告。其主要研究方向为国际关系与地缘政治，以及中亚安全和一体化进程问题，发表科研著作90余部。
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