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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

数字普惠，让数字文明人人共享******

　　【乌镇实践】

　　光明日报见习记者 刘习

　　世界互联网大会乌镇峰会“长三角一体化数字文明共建研讨会”11月9日在乌镇互联网国际会展中心举行。与会嘉宾、专家学者及代表企业负责人聚焦长三角一体化发展、共话数字文明，多位专家针对数字普惠议题建言献策。

　　浙江省委常委、常务副省长徐文光表示，紧扣“一体化”和“高质量”两个关键词，长三角地区正合力打造民生一体化应用场景。目前，长三角“民生一卡通”已加载公共交通等21项服务功能；138项政务服务事项实现长三角一网通办；异地门诊直接结算已覆盖长三角41个城市。“共建共享、开放融合、互助共进、多跨协同”的“数字长三角”合作平台的打造，激发了长三角地区数字协同创新活力。

　　嘉兴位于长三角中心腹地，乘着长三角一体化发展的东风，以数字化统筹城乡发展。“去年，所有村集体年经常性收入都超过120万元，城乡收入比达到1.60:1。”浙江省嘉兴市委书记陈伟介绍，“在嘉兴，家庭千兆光网覆盖率达95%以上，数字基建为数字化改革和数字文明建设提供了底座支撑。同时，人才引进和智力成果的产出不仅让人民享受数字文明成果，也让更多人体验参与数字文明建设的成就感。”

　　“数字赋能长三角经济一体化发展有着现实的禀赋支撑，也有新的路径和突破。”浙江大学副校长、长三角一体化发展研究中心主任黄先海在主旨演讲中从产业发展建设的角度出发，提出打通消费互联网与产业互联网；打通中国市场与世界市场；打通数字创新与产业发展；打通实体经济与数字经济；打通区域数据指标，让数字普惠不同链条、不同行业、不同主体，在推进建设长三角数字经济一体化的同时，构筑网络空间命运共同体。

　　数字安全保障有力是全球数字发展的必由之路。中国工程院院士、国家数字交换系统工程技术研究中心主任邬江兴从技术的角度出发，提出以内生安全赋能数字基础设施网络弹性。他介绍道：“目前已经开发的20多类40多种产品，基本满足现有数字基础设施的升级改造问题。构建于南京紫金山实验室的网络内生安全实验场向全球开放，为各主体以数字赋能发展提供了安全环境。”

　　浙江清华长三角研究院智库中心主任李继春从中国传统哲学的思维视角阐释数字文明，提出自然之力应当是数字文明发展的遵循，技术向善是以数字化改革推动数字文明建设进程中的重要伦理遵循，要在建设数字文明的进程中尊重人、发展人。

　　数字文明建设的普惠和关怀不仅成于理念，还体现在行业内的各项实践。“我国有许多残障人士，他们的数字生活值得关注，支付宝就把残障人士的使用作为技术开发强制标准。”蚂蚁集团党委副书记、首席合规官李臣在研讨会上如是说。

　　在数字化治理的同时提供数字化服务和关怀，是企业参与数字文明建设、让建设成果惠及更多人的生动体现。南京图灵人工智能研究院首席执行官李强介绍，在一次计算、数据安全、图像诊疗技术的支持下，图灵联合北京协和医院和南京妇幼保健院，针对33个国家级贫困县的妇产医院提供了远程诊疗系统，为贫困地区人民提供更美好的生活和医疗保障。科大讯飞则立足智能语音、计算机视觉上的技术优势，优化产业布局。据科大讯飞副总裁孙东平介绍：“科大讯飞教育为教师减少30%的备课时间，语文和英语作文的批改时间减少70%，学生更精准学、练，课后作业时间减少50%。”

　　上海社会科学院副院长、长三角与长江经济带研究中心常务副主任王振指出，技术迭代、使用场景丰富、操作方式简洁化，体现的是数字文明建设过程中的人文关怀。对此，嘉兴学院经济学院院长、嘉兴学院中国共同富裕研究院执行院长文雁兵表示认同，在他看来，以人民为中心的发展理念和马克思所提出的人的全面发展目标能够通过数字文明的新思想、新进程、新路径得以实现。

　　据悉，本次研讨会上，沪苏浙皖长三角联席办和上海青浦、上海松江、杭州、宁波、嘉兴、湖州、南京、苏州、合肥、芜湖等10个城市人民政府还共同倡议发起组建了“数字长三角共建联盟”，并发布《携手迈向长三角数字文明新未来——乌镇宣言》。会议同时采用网易瑶台元宇宙会议系统搭建了元宇宙虚拟会场，打破了空间限制，为参会人士提供了更真切的现场感受。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 12版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）