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

国际锐评丨企图打“病毒牌”的美国政客应该听听科学理性的声音******

　　“这不仅不会对限制病毒传播产生多大影响，也无助于全面评估全球病例增加带来的影响。”6日，美国传染病学的权威机构——美国传染病学会（IDSA）在社交媒体账号上发表声明，就美国对中国游客入境设限表示了异议。

　　IDSA社交媒体账号声明截图

　　不仅IDSA，近一段时间以来，很多流行病学家齐声呼吁，没必要对中国实施旅行限制。比如，巴斯德研究所（上海）的丹尼尔·法卢什教授说：“经验表明，旅行限制在缺乏其他措施的情况下收效甚微。”牛津大学进化和基因学教授阿里斯·卡祖拉基斯指出，针对中国的旅行限制“毫无意义”。欧洲疾控中心等专业机构明确表示，对来自中国的旅客施加限制措施不合理。代表欧洲500多个机场的国际机场理事会欧洲分会，日前也谴责了针对中国的入境限制措施。

　　这些科学理性的声音，美国政客应该好好听听。美方企图打 “病毒牌”，结果被科学打了耳光，暴露了一贯的反智做派以及将疫情政治化的操弄。

　　与新冠病毒的斗争是一场科学之战。但美国针对中国游客的限制政策是反其道而行之。

　　从防疫措施看，人们记得，2020年疫情初期，美国就曾采取限制中国人入境的相关措施，结果是限制了个“寂寞”。由于忽视世卫等多方预警、消极懈怠防疫、搞党争内斗、热衷打政治牌等，美国疫情迅速暴发，沦为全球感染人数最多、死亡人数最多的国家。这足以证明，在不采取科学防疫措施的情况下，仅靠旅行限制对防疫没有作用。

　　从病毒分析看，目前在中国流行的主要毒株之前已经在世界各地传播。比如，中国在2022年9月底首次检测出BF.7变异株，而根据全球共享流感数据倡议组织数据库，BF.7最早于2022年1月的法国样本中检出；2022年5月底，中国报告首例境外输入BA.5变异株感染者，而BA.5最早于2022年1月在南非样本中检出。这表明，当前中国流行的绝对优势毒株属于输入型。

　　根据世卫组织1月4日发布的消息，中国国家卫健委提供的病毒基因数据显示，当前中国主要流行毒株同其他国家提交的中国感染旅客病毒基因序列一致，没有发现新变种或显著突变。《联合早报》报道说，全球共享流感数据倡议组织在中国当前疫情期间收集的病毒基因组序列显示，中国并未出现新毒株。美国卫生计量与评估研究所所长克里斯·默里表示，中国出现新变异株的风险“非常低”。

　　相比之下，美国当前超过40%新冠感染病例是由xbb.1.5毒株引起的，xbb.1.5已经成为头号流行新毒株。因此要说防新毒株，也是中国防美国带来疫情风险才对，中国才是受害者。

　　防疫最需要科学精神，反其道只会自食其果。人们记得，新冠疫情三年来，美国政客沉迷于政治私利、党派争斗，兜售“注射消毒剂可杀死新冠病毒”反智言论，打压说真话的科学家，将科学和理性精神糟蹋得体无完肤。

　　去年12月以来，美国面临呼吸道合胞病毒、新冠和流感三重疫情，医疗系统几近崩溃。对此，美国政府没有采取任何全国性行动，也没有实施“口罩令”，对民众生命健康一如既往漠不关心。但看到中国优化防疫政策，美国政府却突然来了精神，“甩锅”推责、抹黑遏制中国的意图昭然若揭。

　　那些沉迷于政治操弄的美国政客们不要忘了：三年来，反科学已经让美国人民付出惨重代价——超过1亿人感染、超过108万人死亡、25万新冠孤儿……与此同时，针对亚裔的种族歧视与仇恨被挑动，美国社会陷入更深撕裂。《纽约时报》5日指出，美国现在的做法与2020年初针对中国的旅行禁令如出一辙，是一种种族主义政策。

　　防疫一败涂地，美国政客还要继续掩耳盗铃、践踏科学吗？他们如果执意在反科学路上一条道走到黑，就是对美国人民的犯罪，也必会遭到科学的惩罚。

　　（国际锐评评论员）