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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

【理响中国】加快建设现代化产业体系具有重要意义******

　　作者：杜传忠南开大学经济与社会发展研究院教授、博导，产业经济研究所所长

　　党的二十大报告提出，要建设现代化产业体系。现代化产业体系是现代化经济体系的重要内容。新征程加快建设现代化产业体系，是完整、准确、全面贯彻新发展理念、加快构建新发展格局、实现高质量发展的必然要求，对于全面建设社会主义现代化国家、顺利实现第二个百年奋斗目标具有重要意义。

　　建设现代化产业体系是建设现代化经济体系的重要内容。只有形成现代化经济体系，我国才能更好地顺应现代化发展潮流和赢得国际竞争主动，也才能为其他领域现代化提供有力支撑。习近平总书记指出：“现代化经济体系，是由社会经济活动各个环节、各个层面、各个领域的相互关系和内在联系构成的一个有机整体。”形成高水平现代化经济体系，要建设创新引领、协同发展的产业体系，实现实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展，真正使科技创新在实体经济发展中的贡献份额不断提高，现代金融服务实体经济的能力不断增强，人力资源支撑实体经济发展的作用不断优化。

　　建设现代化产业体系为构建新发展格局提供有力支撑。从国民经济运行角度说，要构建新发展格局，从根本上说就是要实现经济循环流转和产业关联畅通，这种产业关联畅通既包括区域层面的，也包括产业相互之间的，而区域层面的产业关联畅通有赖于形成科学合理的区域产业体系；产业层面的关联畅通则是要形成以融合、协同为主要特征的现代化产业体系，这个过程也是产业转型升级的过程。通过这一个过程，从根本上提升我国供给体系的效率和竞争力，解决各类“卡脖子”和瓶颈问题，从而实现国民经济的有效畅通和循环。我国只有加快推进产业转型升级，实现技术自立自强，发展更高水平的现代化产业体系，增强产业乃至整个经济的自主性、柔韧性、抗风险性和可持续性，才能更有效地提升外循环发展水平，更好参与国际经济竞争，形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。

　　现代化产业体系是主动把握新一轮科技革命与产业变革，有效应对新一轮国际产业竞争的战略选择。一方面，以大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术迅速发展和广泛应用为标志的新一轮科技革命正孕育新的重大突破，新一代信息技术与产业发展的各个领域的技术呈现深度融合态势，正在引发现有产业体系的深刻变革，这对我国产业转型升级提供了难得的历史机遇。另一方面，以美国为代表的发达国家大力推进“再工业化”战略，促进“制造业回归”，许多发展中国家也发挥自身优势竞相加快推进本国工业化进程，我国产业发展面临高端回流和中低端分流的“双向挤压”局面。国际产业发展环境和竞争态势，要求我国加快产业转型升级，发展现代化产业体系，塑造产业竞争新优势，提升我国产业国际竞争力。

　　现代化产业体系是有效应对各种风险、统筹安全与发展的基本支撑。当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，与此同时，逆全球化思潮抬头，单边主义、保护主义明显上升，世界经济复苏乏力，全球性问题加剧，世界进入新的动荡变革期。我国发展进入战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期，各种“黑天鹅”“灰犀牛”事件随时可能发生。统筹安全与发展，有效应对和化解各种风险。

　　现代化产业体系是实现高质量发展和第二个百年奋斗目标的重大举措。在新发展阶段，我国要素比较优势和资源环境的约束条件等都发生了重大的趋势性变化，传统产业发展动力难以支撑高质量发展，要通过发展现代产业新体系积蓄形成新的产业发展动力和产业竞争优势，实现质量变革、动力变革、效率变革，为经济高质量发展提供坚实的支撑。我国只有建立现代化产业体系，才能加快新旧动力转换，更充分地释放工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展蕴含的能量，为实现第二个百年奋斗目标提供强有力的支撑。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）