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

【浙江龙泉“青马学习班”系列调研（二）】探索从“飘在天边”到“在我身边”的学习方法******

　　理论学习最忌“虚浮气”。为了提升学习成效，龙泉“青马学习班”在创新学习方法上下足功夫，让广大学员能够“学下去”“深下去”“不打烊”“见行动”。

　　三个课堂：立体式创新“怎么学”

　　学员们都说，“‘青马学习班’的课堂有特色”。对此，剑池街道干部周昌勇学员感触颇深。2022年11月26日，“我为文旅产业发展献一策”主题活动开课。周昌勇和学习班的同学们并没有第一时间前往教室，而是先后实地调研宝剑小镇、城市文化客厅、西街街道三江口等地，与文旅产业发展的一线实践“撞了个满怀”。

　　目前，学习班三大课堂之一的“身边课堂”， 将学习阵地搬到实践现场，已开展走进田间地头看乡村振兴、走进企业车间看产业发展、走进项目现场看城市建设、走进文旅古迹看业态运营等系列学习活动，以直面问题的鲜活形式提升教学针对性和实效性。

“我为文旅产业发展献一策”主题活动开课

　　同时，“青马学习班”还破题“线上课堂”。学习班在微信公众号、短视频等平台组建“青马之声”等一系列线上“微课堂”。周昌勇在线下学习之余，就通过这些线上课堂巩固、拓展知识，将学习阵地由“一时一地”拓展为“随时随地”。

　　除了在实践中感悟、在线上巩固，专家学者、一线权威人士的“点拨”也是学习不可缺少的一环，这就是“青马学习班”精心打造的“特色课堂”。在实地调研之后，学员们将与研究机构的专家学者，市委市政府相关领导、相关领域先进工作者“面对面”。他们结合学员们的参观体验，为学员传经送宝。在这个过程中，龙泉形成了“部门解惑、书记点评”的特色学习模式，相关部门负责人全程参与、市委书记到场点评。

　　周昌勇说：“以前我只关注自己的‘一亩三分地’， ‘三个课堂’拓宽了视野，提升了格局，我现在不仅对全市的情况有了系统了解，更加深了对党的二十大、浙江省第十五次党代会等重要精神的理解。”

　　三场交流：学以致用见实效

　　学习，是为了致用。“青马学习班”从一开始，就树立了“真学习、真思考、真效果”的鲜明导向，通过开展读书分享沙龙、调研成果汇报、项目谋划路演三场交流活动，引导学员互看互学、互比互赛，在思想碰撞、交流分享中明理增信。

学员进行分享

　　“我的本职工作是在经济与财务方面，学习班让我有了一个将自身特长与龙泉发展结合的机会。”学员毛剑斌在考察中对“三农”工作有了很深体悟，通过与其他同学的分享交流，逐步完善自己的想法，最终形成《将“新意”贯彻“三农”——我对“三农”工作的建议》，对龙泉市如何培育新农民、打造新农村、发展新产业提出了系统的建议。

　　此外，龙泉还立足自身剑瓷文化特色，开设剑瓷匠人班，紧扣宝剑与青瓷产业发展，对学员进行系统性培训，鼓励学员们积极交流探索将古法与现代工艺融合的发展路径，并形成报告，助力剑瓷产业创新发展。

　　截至2022年12月中旬，“青马学习班”已形成各个领域的重点调研报告86份，为龙泉各类特色产业发展贡献力量。

　　很多学员说，参加学习班之前，他们都觉得理论就像“飘在天上的云彩”，可望不可即，通过“三个课堂”“三场交流”的学习，才真正感觉到，理论就在大家的身边，只要大家愿意“蹦一蹦”，理论的果实就一定摘得着。

　　事实上，“青马学习班”搭建了龙泉青年交流发展、共同进步的平台。在这里，学员带着求知的热情和为民的情怀前进，正在迸发出锐不可当的“青春力量”。

　　（光明网记者 陈建栋、李澍）

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