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

全球经济增速急剧放缓******

　　世界银行发布最新一期《全球经济展望》报告指出，在通胀高企、利率上升、投资减少的背景下，全球经济增速正在急剧放缓，预计2023年全球增长将从6个月前预测的3%降至1.7%。

　　报告认为，增长急剧下滑将是一个普遍现象，95%的发达经济体、近70%的新兴市场和发展中经济体的2023年经济增长预测都较此前预测数据有所下调。在目前的经济形势下，任何新的不利因素都可能将全球经济推入衰退。如果出现这种情况，那将是80多年来首次在同一个10年期内连续发生两次全球衰退。

　　“随着全球经济前景恶化，各项危机也在加剧。”世界银行行长戴维·马尔帕斯认为，全球资本被那些政府债务水平极高且利率不断上升的发达经济体所吸纳。在这种情况下，新兴市场和发展中经济体受制于债务压力，可能在未来多年内增长乏力。同时，教育、卫生、减贫和基础设施等领域的发展成果已经遭到逆转，而经济增长和商业投资的疲软将会进一步加剧这一趋势，并使各国更难以应对与气候变化有关的各种需求。

　　报告预计，2023年发达经济体的经济增长速度将从2022年的2.5%降至0.5%。根据过去20年的经验，这种大幅下滑往往是全球衰退的先兆。

　　根据报告，预计2023年美国经济增速将降至0.5%，比之前的预测低1.9个百分点，这将是自1970年以来除官方认定的衰退期以外美国经济表现最差的一年。预计2023年欧元区经济零增长，比之前预测下调了1.9个百分点。预计2023年中国经济将增长4.3%，较之前的预测低0.9个百分点。除中国以外的新兴市场和发展中经济体的增长率预计将从2022年的3.8%降至2023年的2.7%，主要原因是外部需求大幅下滑。

　　报告预计，未来两年新兴市场和发展中经济体人均收入平均每年增长2.8%，这比2010年至2019年的平均水平低了整整1个百分点。在撒哈拉以南非洲地区，预计2023年至2024年人均收入年均增长率仅为1.2%，这可能导致贫困率有所上升。报告显示，到2024年底，新兴市场和发展中经济体的GDP水平将比新冠疫情前的预期水平低6%左右。尽管全球通胀将有所回落，但仍会高于疫情暴发前的水平。

　　这份报告首次对新兴市场和发展中经济体的中期投资增长前景进行了全面评估。在2022年至2024年期间，这些经济体的总投资年均增长预计约为3.5%，不到此前20年普遍增幅的一半。针对这一情况，报告专门为政策制定者提供了加快投资增长的一系列建议。

　　“投资低迷是一个值得关注的严重问题，因为它可能导致生产率难以提高、贸易表现疲软，从而削弱整体经济前景。没有强劲和持续的投资增长，就不可能实现广泛的发展。”世界银行预测局局长阿伊汗·高斯说，“各国促进投资增长的具体政策需要适应各自国情，但无论如何都要从建立健全财政货币政策框架以及开展全面的投资环境改革着手。”

　　报告显示，东亚与太平洋地区经济继2021年强劲反弹后，2022年增速明显放缓，预计全年增幅为3.2%，较之前的预测低1.2个百分点。2023年东亚与太平洋地区的经济增长率将稳步上升至4.3%。2022年，本地区通胀水平有所上升。尽管如此，与世界上其他地区相比，东亚与太平洋地区的价格压力普遍较小，重要原因之一是潜在增长率相对较高、复苏进程较慢导致本地区仍然存在负产出缺口。

　　报告还指出，目前影响东亚与太平洋地区经济发展的主要下行风险仍然存在，包括疫情可能再次扰乱经济、全球金融政策收紧幅度超出预期、全球经济增长放缓以及与气候变化相关的破坏性天气事件频繁发生等。如果乌克兰危机旷日持久、地缘政治不确定性继续加剧，则可能进一步损害全球商业信心和消费者信心，导致本地区出口增长放缓幅度超出预期。柬埔寨、马来西亚、蒙古国和越南等尤为依赖出口的经济体特别容易受到出口需求下滑的影响，本地区与气候变化相关的破坏性天气事件也正变得日益频繁。（周明阳）