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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

上海政协委员热议“元宇宙” 冀促长三角协作******

　　中新社上海1月11日电 (范宇斌)“上海应更注重市内各区之间和与长三角重点省市之间的协同合作，通过强化合规监管有力引导市场主体有序竞逐‘元宇宙’新赛道，真正达到强化实体经济韧性的目标。”上海市政协委员、中国国民党革命委员会上海市委员会秘书长翟骏11日接受中新社记者采访时说。

　　正在此间举行的2023年上海市两会上，“元宇宙”成为热词。《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)》于2022年7月发布，为上海抢先布局“元宇宙”新赛道指明了方向。

　　针对上海实际，翟骏指出，上海应注重区域分工，立足各区禀赋优势，确定差异化主攻方向，加快塑造“元宇宙”产业生态核心竞争力。

　　例如，闵行可推动“元宇宙+数字电竞”创新应用；浦东可实现“元宇宙+智能制造”示范应用；长宁可构建“元宇宙+智慧生活+数字服务”试点应用；青浦可建设“元宇宙+虚拟会展+数字贸易”试点应用……

　　“在抢先布局‘元宇宙’新赛道过程中，上海与长三角重点省市协同合作方式有待进一步明晰。”翟骏说，长三角近沪城市都希望上海发挥龙头作用，带动本地相关产业嵌入长三角“元宇宙”大产业版图。

　　“要推进开放合作，谋划上海与长三角省市产业协作网络。”翟骏建议，上海可与长三角重点省市之间建立政府和企业层面的常态化沟通机制；加快搭建合作平台，推动长三角重点省市间企业资源与创新资源合理有序流动配置，强化城市间的协同合作；强化政策协同，放大长三角一体化政策红利。

　　“要警惕‘元宇宙’概念过分炒作、无序炒作，导致部分企业‘脱实向虚’。”翟骏指出，当下政策导向应立足于鼓励企业开展“元宇宙”产业相关的核心技术研发攻关与应用场景方案搭建，从而达到“以虚促实”的目的。“需要警惕的是，部分企业可能将自身包装成‘元宇宙’概念企业，通过生产粗制滥造产品和‘伪元宇宙’服务来赚取‘快钱’或者骗取政府短期扶持政策等。”

　　2023年上海市两会期间，中国国民党革命委员会上海市委员会提交了题为《筑牢“元宇宙”发展的“规则底座”》的大会书面发言，认为“元宇宙”作为数字经济最新场景，是全球产业调整的新机遇，要在识变中应变，解决“元宇宙”发展中的关键问题。

　　如何构建“元宇宙”的底层秩序？该份建言的执笔人、上海市政协委员、上海交通大学凯原法学院教授程金华表示，“元宇宙”产业发展要尊重市场和技术规律，法律介入需宽严适度；“元宇宙”市场流通要抓住发展重点和堵点，法律保障需审时度势；“元宇宙”权益保护要兼顾市场发展与安全，法律救济需多元平衡。

　　“‘元宇宙’不只是一个技术问题，它涉及到人类生活生存的心理范式转变，甚至关系到人类未来的命运。”上海市政协委员、民进会员、上海市水务局科技发展处一级调研员崔海灵说，要用好技术，以虚促实，同时要注重从哲学、伦理学、心理学、脑科学、社会学、法学等领域协同推进。

　　崔海灵建议，高校与“元宇宙”技术头部企业可以协同组建联合实验室，开展跨学科研究，围绕人机交互新技术、数字资产监管、数字空间风险及外溢治理等进行先导性研究，为未来有关法律法规和标准制定提供依据。

　　上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立表示，“作为一种新兴业态，‘元宇宙’有望成为下一代生产力工具，赋能千行百业。在发展过程中，首先要凝聚认知共识，在相关技术和应用尚未成熟的情况下，竞逐‘元宇宙’新赛道可以边发展边规范，先行先试，不断探索规范技术边界。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）