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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

聚焦“国际范” 政协委员支招北京建设国际一流和谐宜居之都******

　　中新网北京1月18日电 (记者 杜燕)《北京城市总体规划(2016年—2035年)》提出，2035年初步建成国际一流的和谐宜居之都，2050年全面建成更高水平的国际一流的和谐宜居之都。正在召开的北京市政协十四届一次会议上，委员们围绕加快建设国际科技创新中心、打造全球数字经济发展“北京标杆”、建设国际消费中心城市等为建设“国际范”大国首都建言献策。

　　2022年，北京国际科技创新中心建设取得显著成效，实现新跃升。据统计，去年北京市研发经费投入强度保持在6%以上，研发支出占地区生产总值比重稳居全国第一；全市新设科技型企业首次突破10万家，同比增长12.21%。

　　北京市政协委员、德勤中国首席执行官曾顺福谈到，创新一直是北京的优势，北京应进一步大力支持科技创新的发展，帮助企业推动数字化转型。而推动科技创新发展的很大动力来自于人才，建议北京加大国际人才引进能力，包括加强顶层设计、定向招引创新人才、加强对此类人才的配套服务以及提升北京市的宜居程度。

　　在他看来，北京可以推动科研和成果转化体制改革，创新科研管理机制，从工作环境、评价机制、薪酬待遇等方面建立有利于国际人才进入的创新环境，加强科研人才跨国流动的市场机制建设和合作方式创新，探索建立外国专家承担课题、联合研发项目经费包干制等科研项目管理改革创新，吸引更多外国高水平专家参与联合研发项目。对科技创业和中小型科技企业给予更多支持，设置科创企业发展基金，举办科技创新大赛，强化国际科研和创业的软硬环节建设等。同时，增强对国际人才的人文关怀和对其家庭成员的配套服务，围绕国际人才工作圈和生活圈，提升城市“软环境”。

　　当前，北京正全面推进智慧城市建设。根据《北京市“十四五”时期智慧城市发展行动纲要》，到2025年，北京将建设成为全球新型智慧城市的标杆城市。来自科技界的市政协委员、奇安信集团董事长齐向东认为，北京在建设智慧城市过程中，亟需打造高水平的智慧城市安全运营中心，树立中国智慧城市建设的标杆，为数字城市发展打牢基础。

　　“智慧城市应用场景复杂，防护难度大，需进一步加固网络安全底座。”在齐向东看来，智慧城市建设已成为现代城市重塑发展新优势、抢占竞争制高点的战略选择，而网络安全是智慧城市的核心底座，网络安全运营水平决定了智慧城市的抗风险能力。目前，奇安信正与西城区合作建设西城区网络安全运营中心，将努力把该运营中心打造成北京网络安全的“名片”，并向全国推广。

　　要打造全球数字经济发展“北京标杆”，齐向东认为，发展与安全是一体之两翼、驱动之双轮，有安全保障的发展，才是健康的、可持续的发展。他建议，进一步加大安全投入，提高网络安全投资在数字经济项目中的占比；另一方面，鼓励重点企业承担技术研发工程，加快突破关键核心技术。

　　《北京培育建设国际消费中心城市实施方案(2021—2025年)》提出，到2025年，北京在国际知名度、消费繁荣度、商业活跃度、到达便利度、消费舒适度、政策引领度等关键指标方面水平显著提升，基本建成国际消费中心城市，形成具有全球竞争力的体育、教育、医疗、会展等一系列“城市名片”。

　　“建设国际消费中心城市，要充分发挥数字经济的引领作用，消费科技场景的促进作用和金融保险的支撑作用，实现传统商圈转型和质量升级。”北京市政协委员、致公党北京市委副主委刘学增建议，北京要优化数字经济生态，对接能源、电力、通信等领域在京央企，组织一批具有较大量级和较强示范带动作用的应用场景；打造沙箱试验区，推动区块链技术在供应链金融、数字贸易治理、跨境支付等领域落地，形成一批标志性的金融科技应用场景；构建具有古都文化特色的数字文化新业态，立足古都创新文化资源优势，丰富数字化智能化应用场景；建设新型数字产业和消费集群，打造集文化、艺术、旅游、体育、休闲、娱乐等丰富多元为一体的消费场景。

　　来自工商联界的市政协委员、振兴国际智库理事长李志起多年来关注国际消费中心城市建设。他认为，国际一流商圈是展示国际消费中心城市的名片，是助力本土品牌走向世界的主场。北京目前有王府井、CBD和三里屯具备国际一流商圈的潜力，在打造差异化和识别度的国际一流商圈方面有一定优势，但也存在缺乏统一规划和管理等问题。

　　李志起建议，进一步统一商圈规划，打造商圈品牌。在商圈布局方面，可借鉴伦敦牛津街和纽约第五大道的空间布局，各商圈周边区域逐步连成一大片，有力提升商圈活跃度。同时，商圈自身建设要和周边资源积极联动，如通过过渡区域的设计将王府井和故宫打通，以人文历史为主脉络，实现文化和商业的交融。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）