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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

美媒文章：欧洲为什么与美国对华出口管制抗争******

　　参考消息网1月2日报道美国外交学者网站2022年12月27日发表德国墨卡托中国研究所分析师安东尼娅·赫迈迪和丽贝卡·阿塞萨蒂的文章，题为《欧洲为什么与美国对华出口管制抗争》。全文摘编如下：

　　2022年10月，美国对中国实施了迄今为止最大规模的出口管制。这些规则寻求限制中国获得先进半导体技术的机会，其目的是迅速利用美国的影响力来削弱中国的超级计算和人工智能能力。

　　新的管制措施大大加剧了中美科技竞争。美国总统国家安全事务助理杰克·沙利文说，美国希望在人工智能和其他“力量倍增技术”方面“保持尽可能大的领先优势”。

　　但这是有风险的。除非其他主要半导体生产国加入（这些国家迄今为止一直不愿这样做），否则，其中一些管制措施不会取得效果。

　　新的出口管制措施最初引发了关于现有规则、即外国直接产品规则所涵盖范围的困惑，外国直接产品规则对一些在海外制造的产品实施出口管制。由于美国的技术在半导体供应链上几乎无处不在，因此美国可以授权或阻止域外销售。事实上，这些并不涵盖半导体制造设备，因此最初阿斯麦控股公司的设备可以不受美国长臂管辖。沿着这条道路前进可能损害美国的利益，也会严重削弱盟国间的信任。关键是，华盛顿可以在它愿意的时候利用自己的影响力。

　　信任问题并不新鲜。尽管经济上的考虑在美国的出口管制法规中没有一席之地，但华盛顿对全球技术贸易越来越多的干预引发了人们对保护主义的担忧。

　　阿斯麦控股公司首席执行官彼得·温宁克抱怨说，华盛顿偏心美国半导体制造设备领域的企业，证据是它近年来大力游说荷兰政府，这导致荷兰拒绝发放对华出口极紫外光刻机的许可。这些抱怨表明信任受到削弱并且人们认为美国采取了贸易保护主义做法。

　　各国政府处境艰难，因为它们必须确保这样的出口管制措施不会扼杀本国产业。例如，如果没有日本的支持，欧洲或荷兰的单边管控将使日本竞争对手获得优势。已经有迹象表明，中国企业可能正在转向日本的半导体制造设备生产商，因为这些企业使用的美国技术更少，因此更不可能受未来涉及半导体制造设备的外国直接产品规则影响。

　　来自中国的收入对许多半导体公司来说至关重要。

　　尽管美国正在劝说伙伴国减少在芯片和电动汽车电池等其他领域对中国的依赖，但欧洲企业担心去全球化的代价。芯片供应链之所以高效，是因为它是全球性的、一体化的。如果供应链分崩离析，越来越多的国家奉行谋求自力更生的政策，芯片的成本就会上升。欧洲工业需要越来越多的芯片，不仅是在高科技行业，还有正被自动化和数字化改造的汽车等低技术领域。

　　然而，追求完全自给自足的供应链并不现实。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）