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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

世界需要怎样的人工智能？国际合作全球治理成为共识******

　　中新社北京12月5日电 (记者 孙自法)世界需要怎样的人工智能？12月4日至5日在北京举行的2021人工智能合作与治理国际论坛上，全球人工智能领域的思想领袖和实践者线上线下“云”集一堂，共商人工智能发展大计。论坛开幕式上，国际组织、政府部门和学术界代表就对人工智能的国际合作、全球治理形成共识。

　　联合国助理秘书长、秘书长技术事务特使办公室主管官员玛丽亚·弗朗切斯卡·斯帕托利萨诺表示，人工智能是联合国秘书长发布的《数字合作路线图》中提到的关键数字挑战之一。作为一项能够带来真正变革的技术，人工智能的应用也伴随着严峻挑战。在充分发挥人工智能益处的同时，需要在全球范围内进行更好的引导与合作。

　　她说，联合国秘书长在《我们的共同议程》报告中强调了要加强人工智能领域的全球监管，提议要建立一个由多重利益攸关方参与的全球人工智能合作新机构，特别强调要纳入全球南方国家及其观点的重要性。“我们必须共同努力建立普惠包容、反应迅速、且行之有效的全球合作架构，以此应对人工智能带来的各项挑战”。

　　中国科技部副部长李萌指出，中国秉持科技向善，高度重视人工智能治理。他认为，未来，人工智能治理要倡导敏捷治理理念，实现人工智能发展与安全的平衡；倡导包容共享理念，实现不同群体共享智能红利的平衡；倡导可持续发展理念，实现智能化与绿色化的平衡；倡导人类命运共同体理念，实现差异发展与合作共赢的平衡。

　　在中国工信部副部长徐晓兰看来，在“互联网+人工智能”的驱动下，人类的生活方式发生着深刻变革；在“工业互联网+人工智能”的驱动下，产业的生产方式将发生深刻变革，人工智能还将深刻影响社会治理的现代化进程。她说，中国工信部已组建智能传感器、智能网联汽车等国家制造业创新中心，推动北京等8个人工智能创新应用先导区建设等，未来还将携手相关各方，在共促人工智能持续健康发展、共建包容共享的人工智能治理规则、共创国际合作新局面等方面大力合作，为推动人工智能国际治理体系建设贡献中国智慧。

　　图灵奖得主、清华大学交叉信息研究院院长姚期智指出，随着人工智能与经济社会的相互嵌入，保持科学技术与经济社会发展之间的良性互动与协同越来越重要，这就需要做好人工智能技术开发、应用与治理之间的平衡。然而，人工智能对数字经济时代的隐私保护和数据安全也提出挑战，不断精进的算法、高效的算力和隐私保护是人工智能理论的新方向。他认为，“平衡包容”的人工智能治理体系的建构，将进一步释放人工智能的潜能，更大程度地保证人工智能的安全性。

　　作为本次论坛国际支持机构，联合国开发计划署驻华代表白雅婷表示，人工智能在疫情应对、抗击气候变化中都发挥着重要作用。与此同时，人工智能也存在算法偏见和侵犯个人隐私等风险。随着人工智能应用在世界各地愈加普及，需要就公平道德的人工智能治理体系的构建路径达成共识，国际合作至关重要。因此，要确保围绕人工智能开展的对话真正具有全球性，让每个国家都有机会发声。

　　“人工智能是第四次工业革命的标志性技术，智能时代的‘大门’已经缓缓开启。”论坛主办方、清华大学校长邱勇指出，人工智能治理必须协同多元主体、兼顾多维目标、融合多元价值，加强全球合作与对话，构建平衡包容的人工智能治理体系。大学作为人类科技文明的重要策源地，不仅要在人工智能基础理论与技术前沿努力突破创新，也要践行科技向善的文化理念，塑造良善的人工智能价值与伦理，推动建立科学合理的人工智能国际治理体系。

　　他说，清华大学高度重视人工智能领域的研究和教育，已先后成立人工智能研究院、智能产业研究院、人工智能国际治理研究院、智能社会治理研究院。清华大学将继续发挥多学科优势，努力在人工智能治理领域发挥更大作用。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）