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
红树林基金会执行理事长刘明达：修复后的红树林湿地水鸟的生物多样性显著增加******
中新网蒙特利尔12月8日电 红树林基金会执行理事长、阿拉善SEE生态协会监事刘明达在COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会上表示，在红树林湿地的修复中，我们发现修复后的红树林湿地水鸟的生物多样性显著增加，水鸟开始大量使用修复后的红树林湿地，雷州湾越冬勺嘴鹬几乎占到其中国越冬种群的一半。
当地时间12月7日，COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”中国角边会在加拿大蒙特利尔举行，边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办，中国新闻网承办。
红树林基金会执行理事长刘明达在边会案例分享上发言。尹灵摄刘明达介绍，红树林是生长在热带、亚热带地区海岸潮间带，以红树植物为代表的木本植物群落，被称为“海上森林”。它既有森林的特征又有湿地的特征，能发挥地球之肺的作用，又能发挥地球之肾的作用，是鱼类、甲壳类、候鸟的宝贵栖息地，具有非常高的生态价值。对于滨海地区来说，红树林湿地不仅能投提供生计来源，更是重要的天然防御墙，能够防风消浪，抵御风暴潮、海啸，防止海岸侵蚀。
“但是，这么重要的生态系统，在过去几十年却遭到了非常大的破坏，全球的红树林面积减少了三分之一，中国更是一度损失了超过70%。” 刘明达说。
雷州湾位于中国广东雷州半岛，属于典型的红树林湿地生态系统。这里与中国很多沿海湿地一样面临着入侵物种、社区发展等威胁与挑战。
刘明达表示，全球性的入侵物种——互花米草，也是雷州湾红树林湿地生态系统最重要的威胁。“我们基于雷州湾的生态-经济-社会调研，确立了刈割-翻耕-覆膜的综合治理手段，完成了80亩入侵物种互花米草的清理，实现红树林湿地的修复，提升红树林生态系统质量和功能，尤其是提升了濒危物种勺嘴鹬的栖息地质量。”
刘明达介绍，雷州湾也是迁徙水鸟重要的停歇地。在红树林湿地的修复中，我们发现修复后的红树林湿地水鸟的生物多样性显著增加，水鸟开始大量使用修复后的红树林湿地。全球仅存800只的勺嘴鹬是雷州湾的湿地明星，吸引了大量的公众。随着社会化参与的深入，我们对雷州湾勺嘴鹬调查更为深入，雷州湾越冬勺嘴鹬几乎占到其中国越冬种群的一半。
“雷州湾的案例仅仅只是海岸带湿地生态系统保护的冰山一角。”刘明达表示，生物多样性的保护进入了新的时代，我们期待“2020年后全球生物多样性框架”为实施和主流化提供工具和解决办法；减少对生物多样性的威胁；确保生物多样性得到可持续利用，以满足人们的需要。让人与自然都有可持续的未来。(完)
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