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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

开启中非发展合作的新篇章******

　　作者：宋微（北京外国语大学国际关系学院教授）

　　在刚刚过去的2022年，尽管世界充满了冲突、混乱和极端不确定性，但中国与非洲之间互信持续加强，以实际行动夯实命运共同体。展望2023年，非洲的发展依然面临诸多挑战，中国将立足于中非传统友谊，创新发展合作模式，精准对接非洲发展诉求，为非洲大陆的复兴注入强劲动力。

　　在“正确义利观”引领下，持续夯实中非合作的政治基础。中国始终是非洲发展的坚定支持者。早在20世纪50年代末60年代初，非洲民族解放运动风起云涌，面对相继诞生的非洲国家，英、法等原宗主国在被迫承认的同时，试图通过对外援助继续维持既得利益，美、苏两国也加紧渗透和争夺。为此，这些新独立的非洲国家向中国投来求援的目光。当时的中国尽管自身也面临发展困难，仍选择了无私支持非洲。1963年12月14日至1964年2月29日，周恩来总理应邀访问亚非14国时，首次提出了《中国对外经济技术援助八项原则》，至今仍是指导中国对外援助的根本原则，特别是“不附带任何条件”至今仍然是中国外交的原则，受到非洲国家的广泛肯定，为中非友谊打下了坚实的基础。2013年，习近平主席在就任国家元首后首访非洲，提出了“真实亲诚”的正确义利观，赢得了非洲国家的广泛赞誉，中非关系逐渐升级为全面战略伙伴关系。未来，中国将在正确义利观的指导下，继续尊重和对接非洲国家的发展诉求，进一步夯实中非政治互信和合作根基。

　　全面落实全球发展倡议，助推非洲实现2030年可持续发展目标。当前大多数非洲国家经济结构单一，对外依赖程度高，疫情引发的全球产业链和供应链中断加剧了非洲经济的脆弱性，并引发了非洲近25年来的首次经济衰退。根据世界银行预测，尽管撒哈拉以南非洲的经济增长率有所上升，但2023年年均增长率仍无法达到2000年至2019年间增幅的平均值。同时，2022年11月15日，联合国宣布世界人口总量达到80亿，其中非洲大陆成为世界青年人口的主要新增地，而叠加疫情的极端贫困和粮食紧缺，导致非洲的潜在社会风险问题更加突出。根据联合国对2030年可持续发展目标的中期审议，非洲多项指标陷入停滞或倒退，失业率和贫困率上升，脆弱人群总数增加。对此，中国将全力落实“以人为本”的全球发展倡议，积极对接联合国2030年可持续发展议程、非盟《2063年议程》以及非洲各国发展战略，以帮助非洲培育内生增长能力为重点，创新发展合作理念和方式，加大力度推动非洲的减贫与发展进程。

　　推动中非治国理政经验交流，支持非洲增强在全球治理中的话语权。近年来，推动治国理政经验交流是中非合作的重点和亮点。习近平主席指出，世界上没有放之四海而皆准的发展模式，各方应该尊重世界文明多样性和发展模式多样化。中国将继续坚定支持非洲国家探索适合本国国情的发展道路，加强同非洲国家在治国理政方面的经验交流，从各自的古老文明和发展实践中汲取智慧，促进中非共同发展繁荣。中国在中非合作论坛框架下大力支持非洲领导人、青年领袖来华进行实地考察和经验交流，主动分享中国经济发展的方案和经验，大力帮助非洲提升治理能力。对于非洲国家提升国际事务话语权的诉求，中国将继续大力支持非盟加入G20等全球治理组织和平台，鼓励非洲为维护自身利益以及针对全球公共事务发出更多的声音。

　　积极履行全球安全倡议，为非洲的和平与安全发挥建设性作用。俄乌冲突导致非洲的粮食安全状况恶化。俄乌两国在全球粮食生产方面具有重要地位，联合国贸发会议数据显示，2018年至2020年，非洲从俄乌两国进口了价值51亿美元的小麦，占非洲小麦进口总额近45%。俄乌冲突造成国际粮食危机，加上2022年非洲之角区域遭遇了史无前例的旱灾，农作物产量断崖式锐减，非洲粮食供应持续受到阻碍。当前，南部非洲地区的农产品价格不断飙升，近80%的小麦及其产品需要依赖进口。随着全球和区域价格向非洲当地市场传导，粮食危机极有可能导致一些地区发生社会动荡。与此同时，非洲的安全形势也在进一步恶化，不仅萨赫勒地区的恐怖主义暴力正在使成千上万的无辜平民遭受苦难，而且西非法语地区也政变不断。基于此，中国将认真履行责任，积极参与联合国在非洲开展的维和行动，注重以发展缔造和平，以中非农业合作为先导，维护非洲粮食安全与地区安全。

　　推动数字转型与一体化发展，为非洲疫后经济复苏与增长注入动力。当前，以数字化、网络化、智能化为主要特征的新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球竞争格局，数字化转型成为创新性、包容性和可持续发展的驱动力。特别是新冠疫情暴发后，数字化在一定程度上成为各国恢复运转的主要因素，并成为维持贸易经济、社会服务的重要手段。然而，相比于世界其他地区，非洲存在着巨大的数字鸿沟。例如，数字化准备方面的差距和对数字化转型的融资支持不足，使许多非洲国家仍处于全球数字经济的边缘。联合国教科文组织的数据显示，非洲目前仅有17.8%的人口可以上网，而到2030年要保障其余非洲人口能够使用互联网，则至少需要1000亿美元的资金支持。与此同时，非洲的区域一体化面临挑战。由于防控新冠疫情的需要，非洲大陆自贸区有40多个国家宣布关闭边境，导致自由化和便利化进程受阻。为此，中国将加大力度支持非洲的数字基础设施建设，同时有步骤地推动中非自贸区建设，助力非洲的数字转型和经济一体化进程。

　　拓展“发展合作伙伴关系”，努力化解非洲“选边站”的风险和担忧。随着美国对华政策的转变和对华战略竞争的加剧，美国将中国在非洲地区的活动视作对其国家安全与利益的威胁，甚至打出了在非洲“新冷战”的口号。早在特朗普政府时期宣布的“非洲战略”就明确提出，美国在非洲的所有投入都要以增进美国利益为前提，美国要与中国“争夺非洲”，并不断炮制中国对非“资源掠夺论”“投资威胁论”“新威权主义论”等，试图拉拢非洲国家孤立中国。在拜登政府时期，美国继续加强与非洲国家的互动，2022年8月公布的《美国对非战略》首次强调非洲投票权对美国的重要性。在不久前落幕的美非峰会上，美国尽管在书面议程上聚焦非洲发展问题，但关于中国在非洲影响力与应对的话题却贯穿会议始终，给非洲国家造成了巨大的压力。如何继续维护中非传统友谊又不被美国打压，考验着每一位非洲领导人的政治智慧。作为非洲最真心实意的发展支持者，中国将继续以非洲的发展诉求为出发点，构建开放、包容的发展合作伙伴关系，在尊重非洲意愿的前提下，与包括美国在内的发展合作伙伴探讨三方发展合作项目，化解非洲的政治压力，共同支持非洲的发展。

　　中国将继续夯实中非互信的根基，全面落实全球发展倡议和全球安全倡议，积极构建中非发展合作伙伴关系，助力非洲发展，为中非发展合作书写更加壮丽的篇章。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 12版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）