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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

习近平辽宁行，从三个考察重点看东北振兴“剖面图”******

　　(近观中国)习近平辽宁行，从三个考察重点看东北振兴“剖面图”

　　中新社北京8月19日电 (记者 黄钰钦)“党中央高度重视东北振兴。”“我们对新时代东北全面振兴充满信心、也充满期待。”8月16日至17日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平先后到辽宁锦州、沈阳等地考察调研，“东北振兴”一词成为此行外界关注的议题。

　　东北振兴是中国区域发展“四大板块”之一，东北“重塑环境、重振雄风”，关乎国家发展大局。“东北来得比较多，我十分关心这里的振兴发展。”中共十八大以来，习近平多次踏上黑土地考察调研。2015年和2018年，习近平在长春和沈阳主持召开两场以东北振兴为主题的座谈会，分别提出“四个着力”和“六方面要求”，为东北发展进行全方位部署。

　　新时代东北振兴，是全面振兴、全方位振兴。有分析指出，此次在辽宁之行中，习近平通过深入一座公园、一家企业、一个社区考察，以解剖“小麻雀”的方式，实地调研东北振兴这一“大图景”的剖面，为推进东北振兴进一步指明了方向。

　　一座森林公园：治山、治水、治城

　　16日，习近平来到位于小凌河和女儿河交汇处的锦州东湖森林公园，考察当地加强生态环境修复情况。他强调，要坚持治山、治水、治城一体推进，科学合理规划城市的生产空间、生活空间、生态空间。

　　到访一座森林公园的背后，是习近平对东北生态环境始终如一的关注。历次赴东北考察，习近平多次强调生态保护和绿色发展。

　　2016年5月，习近平曾赴黑龙江上甘岭林业局溪水国家森林公园等地考察，重点关注林区经济转型发展情况。他强调，保护生态环境的意义是战略性的。

　　2018年9月，习近平在吉林查干湖考察时指出，要把保护生态环境摆在优先位置，坚持绿色发展。查干湖保护生态和发展旅游相得益彰，要坚持走下去。

　　对于东北地区经济社会发展而言，良好生态环境既是宝贵资源，也是振兴东北的一个优势。尤其在2018年深入推进东北振兴的座谈会上，习近平提出巩固提升绿色发展优势，强调要贯彻绿水青山就是金山银山、冰天雪地也是金山银山的理念。

　　如今，东北地区天更蓝、山更绿、水更清，正从愿景变为现实。

　　在锦州东湖森林公园，习近平强调生态环境对于东北振兴的重要意义，“治山、治水、治城”也有了更深一层含义：生态文明建设能够明显提升老百姓获得感，老百姓体会也最深刻。

　　一家企业：中国速度、中国水平

　　东北地区作为新中国工业的摇篮，曾经光荣与梦想交织。然而，从改革开放大潮中走来，这片黑土地也沉淀着阵痛与思考。

　　在外界看来，自主创新能力不足，是制约东北振兴的关键因素之一。

　　中共十八大以来，在长春和沈阳召开的两场以东北振兴为主题的座谈会上，无论是“四个着力”还是“六方面要求”，“创新”都是习近平提及的重要关键词。正如其所言，抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。不创新就要落后，创新慢了也要落后。

　　在此次辽宁考察中，习近平专程来到一家以机器人技术为核心的高科技企业——沈阳新松机器人自动化股份有限公司。

　　据了解，在2018年韩国平昌冬奥会闭幕式上，“北京八分钟”演出所使用的人工智能机器人，正是来自新松公司。习近平在考察时为其点赞，“体现了中国速度、中国水平”。

　　如今，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的重要标志，也是东北振兴的重要抓手。在2015年全国两会参加吉林代表团审议时，习近平就以“加减乘除”为喻，为东北破解“工业一柱擎天，结构单一”的“二人转”支招。其中的“乘法”，正是创新驱动。

　　企业是创新的生力军，在辽宁考察中，习近平走进高科技企业，再次强调“必须走自主创新之路”。评论认为，透过一家企业创新发展的实践，外界不难看出东北振兴未来的动力与方向，惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜。

　　一个社区：小康梦、强国梦、中国梦

　　沈阳皇姑区三台子街道牡丹社区，是习近平辽宁考察的重要一站。社区被称为基层治理的“神经末梢”，连接千家万户，是民众安居乐业的晴雨表。

　　在牡丹社区，饭菜价格贵不贵、社区服务好不好、生活上还有什么困难，习近平询问得十分细致。在外界看来，习近平走访“小社区”的背后，是对民生大事的持续关注。

　　抓民生也是抓发展，民生是检验东北全面振兴的重要标尺。分析指出，实现东北振兴，既要有必要的经济增长，也要关注民生改善，让民众共享发展成果。此前在推进东北振兴的座谈会上，习近平曾明确提出，要更加关注补齐民生领域短板，让人民群众共享东北振兴成果。

　　“要始终把人民安居乐业、安危冷暖放在心上”“在资源枯竭型城市发展转型过程中，首先要把民生保障好”……近年来，在考察东北社区、乡村时，民生问题始终是习近平眼中做好经济社会发展工作的“指南针”。

　　在考察牡丹社区时，水、电、气的改造，老年餐厅的饭菜，“一老一幼”的生活需求等事关民生的具体问题，都成为习近平关注的重点。有分析认为，柴米油盐酱醋茶，虽看似小事，却直接关系到民众的幸福感获得感，民生改善将是东北振兴的出发点和落脚点。

　　小小的社区，汇聚着民众的所急所盼、所愿所需，是对美好生活最为朴素的向往。对此，习近平也用动人的语言诠释说——小康梦、强国梦、中国梦，归根到底是老百姓的“幸福梦”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）