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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

COP15开启全球生物多样性恢复“新十年”******

　　(生物多样性大会)COP15开启全球生物多样性恢复“新十年”

　　中新社昆明10月15日电 题：COP15开启全球生物多样性恢复“新十年”

　　中新社记者 胡远航 陈静

　　《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第一阶段会议15日下午在中国昆明落幕。大会成功举办高级别会议，发布了“昆明宣言”，推进《生物多样性公约》的进程，为下一阶段会议的成功提供了重要保障。

　　《生物多样性公约》秘书处执行秘书伊丽莎白·穆雷玛评价称，“此次大会是一次非比寻常的大会，让生物多样性恢复走上‘复苏之路’。”

　　为全球生物多样性治理提供了高级别政治推动力

　　受新冠疫情影响，COP15的会期两次推迟，最终确定于今年10月和明年分两阶段举行。刚刚落幕的第一阶段会议以线上线下结合的方式召开，包含高级别会议、生态文明论坛等，吸引来自140多个缔约方及30多个国际机构和组织，共计5000余位代表参会。

　　在为期两天的高级别会议中，共有9位国家政要以及联合国秘书长出席了领导人峰会，119个缔约方和26个国际机构和组织共计125位部长级代表和24位驻华大使出席了会议。会议规格之高，出席的国家领导人之多，在《生物多样性公约》缔约方大会历史上是第一次。

　　会中，多国领导人和国际组织负责人呼吁，各国要团结一致，采取务实行动，加强全球生物多样性保护和生态环境治理。要尽快采取行动，促进知识创新和惠益分享，加大资金、技术和能力保障等。

　　中国生态环境部部长、COP15主席黄润秋称，此次高级别会议，为全球生物多样性治理提供了高级别的政治推动力，为下一阶段的工作指明了方向。

　　“昆明宣言”，指明新十年生物多样性恢复之路

　　第一阶段会议13日通过“昆明宣言”，这是大会的主要成果之一。“昆明宣言”承诺确保制定、通过和实施一个有效的“2020年后全球生物多样性框架”，以扭转当前生物多样性丧失趋势，并确保最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路，进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。

　　除此之外，“昆明宣言”还作出“增加为发展中国家提供实施‘2020年后全球生物多样性框架’所需的资金、技术和能力建设支持”“各国政府继续合作推动将保护和可持续利用生物多样性纳入或‘主流化’到决策中”“加强和建立有效的保护地体系”等16项承诺。

　　伊丽莎白·穆雷玛表示，“昆明宣言”集中反映各方的政治意愿，向国际社会发出遏制生物多样性丧失的强烈政治信号。

　　中国方案，引领全球生物多样性保护

　　本届大会主题为“生态文明：共建地球生命共同体”，这是联合国环境公约缔约方大会首次将“生态文明”作为大会主题。会期，线下现场还举办生态文明论坛，围绕“应对气候变化与保护生物多样性”“生态文明与生物多样性保护主流化”“绿水青山就是金山银山：从理念到实践”等议题进行了深入探讨，并发布“保护生物多样性，共建全球生态文明”倡议。

　　“生态文明”“绿水青山就是金山银山”等中国智慧，成为此次论坛的热频词。联合国环境规划署执行主任英厄·安诺生说，“绿水青山就是金山银山”的理念已被中国社会广泛接受，这提升了中国在生物多样性保护方面的引领者地位。伊丽莎白·穆雷玛称赞，在应对生物多样性丧失、生态系统退化、污染和气候变化等全球危机方面，中国政府取得了非凡的成就，这在论坛中得到充分体现。

　　此外，本次会议还审议《生物多样性公约》缔约方大会、《卡塔赫纳生物安全议定书》和《名古屋议定书》缔约方会议闭会期间的工作进展情况等，通过了《生物多样性公约》秘书处提出的2022年临时预算，为下一阶段的会议成功提供了重要保障。

　　“在疫情还在蔓延的特殊情况之下，我们还能在一些关键领域取得进展，表明我们有能力适应变化，并且能够在明年举行的第二阶段会议取得新的进展。”伊丽莎白·穆雷玛透露，第二阶段，各缔约方还将持续推进未决的问题，包括在昆明达成兼具雄心、务实和平衡的框架，制定与框架匹配的金融支持和机制等。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）