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

2022年世界互联网大会乌镇峰会弥合数字鸿沟论坛举行******

　　11月9日，2022年世界互联网大会乌镇峰会弥合数字鸿沟论坛在浙江乌镇举行。中国国家互联网信息办公室副主任盛荣华，中国科学技术协会专职副主席、书记处书记孟庆海，浙江省人民政府副省长高兴夫，全国人大社会建设委员会副主任委员、世界互联网大会秘书长、中国网络社会组织联合会会长任贤良，联合国儿童基金会代理驻华代表郑道出席论坛并致辞。

　　盛荣华指出，新一轮科技革命和产业变革深入发展，数字技术对人类的生产生活产生深远影响，但全球数字化发展不平衡现象仍然突出，弥合数字鸿沟、实现数字普惠的必要性和紧迫性日益凸显。近年来，国家网信办会同有关部门加快推进网络强国、数字中国、智慧社会建设，深入实施全民数字素养与技能提升行动，加强资源供给，构建培训体系，践行社会公益，深化国际合作，在推动弥合数字鸿沟方面取得积极成效。希望各方携手同行，坚持包容普惠、提供优质服务，坚持技术赋能、提升数字素养，坚持融合发展、拓展应用场景，坚持深化合作、共享数字成果，为加快弥合数字发展鸿沟、构建网络空间命运共同体作出新的更大贡献。

　　孟庆海表示，要站在推动全球可持续发展、实现全人类共同进步的战略高度努力弥合数字鸿沟。中国科协组织开展全民数字素养与技能评价指标体系研究，开展银龄行动助力老年人提升信息素养，致力向不同人群提供持续、稳定、普惠、开放的数字科普产品和数字科普服务，愿与世界各国同仁携手同行，让数字文明造福世界人民。

　　高兴夫表示，浙江是互联网发展大省，省域网络覆盖率、使用率大幅提升，但接入鸿沟、能力鸿沟等问题仍然存在。浙江以深化数字化改革为牵引，以大力发展数字经济为重点，以提升全民数字素养与技能为抓手，推动数字使用转向更有效的数字利用、数字失能转向更全面的数字赋能，为推进共同富裕贡献智慧和力量。

　　任贤良表示，在全球数字化发展与数字化转型浪潮中，数字技术在促进经济社会发展、给人们提供高质量信息服务的同时，也在加剧社会发展层面的种种差距，形成了越来越明显的数字鸿沟。要依靠技术创新应用、促进数字普惠共享，加强数字技能培训、提升全民数字素养，面向社会特殊群体，弥合城乡数字鸿沟，坚持规范健康发展、打造良好数字生态。

　　论坛上，世界工程组织联合会、世界知识产权组织中国办事处、联合国教科文组织驻华代表处负责人以及来自教育部、人力资源社会保障部、中国科协、国际劳工组织等部门和行业代表作了主题演讲。来自中国、俄罗斯、英国、日本等国家的政府官员、专家学者、企业代表等进行了圆桌讨论。会上还发起了《提升全民数字素养和技能倡议》，举办了首届数字乡村创新设计大赛颁奖仪式。

　　本次论坛由教育部、人力资源和社会保障部、中国科学技术协会、联合国儿童基金会主办，中国网络社会组织联合会、教育部教育技术与资源发展中心（中央电化教育馆）、中国科普研究所协办。来自政府部门、科研机构、社会组织、企业平台等100余人现场参会。

　　（来源：“网信中国”微信公众号）