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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

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中共二十大报告传递中国经济确定性******

  (中共二十大·观察)中共二十大报告传递中国经济确定性

  中新社北京10月17日电 (记者 王恩博)确定性,这个当今世界的“稀缺品”,大量体现在中共二十大报告绘制的中国经济蓝图中。提出一系列新观点、新论断的同时,报告也以诸多具有连贯性、一致性的表述,传递出关于中国经济的稳定预期。

  “发展”的地位进一步明确。二十大报告提出,发展是党执政兴国的第一要务。这与十九大报告中“发展是解决中国一切问题的基础和关键”的表述一脉相承。

  幼有所育、学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居、弱有所扶,作为一个大国,中国发展中的各项目标都需要财力物力保障,这归根结底要以稳定而可持续的经济发展为支撑。

  2013年至2021年,中国国内生产总值年均增长6.6%,高于同期世界和发展中经济体平均增长水平。这一时期,恩格尔系数降低至30%以下,居民生活水平进一步提高。正是经济实力的大幅提升,让发展成果惠及全体人民成为可能。

  二十大报告强调“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务”,折射出中共对“发展”的重视一以贯之。“建设现代化产业体系”“加快发展方式绿色转型”等要求,则意味着中国经济将因应形势,不断改进发展“方程式”。

  改革的方向也得到延续。“坚持社会主义市场经济改革方向”,连续两次党代会报告,这个表述一字不差。

  十年来,中国共推出2000多个改革方案,涉及经济社会各领域,涵盖衣、食、住、行、教育、医疗、养老等各方面,十八届三中全会部署的改革任务总体完成,十九大以后部署的新改革任务接续推进。

  如今改革行至中流,剩下的多是“硬骨头”。在推动科技高水平自立自强、建设高标准市场体系、防范化解风险、促进经济社会发展全面绿色转型等方面,尤其如此。

  “把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来”“加快建设现代化经济体系”“深化农村土地制度改革”……二十大报告中的改革相关部署,多落脚在亟待突破的堵点,以及微观务实的细节。

  这将成为持续激活中国发展潜能的“钥匙”。中国国家发改委体改司副司长蒋毅表示,中国将用足用好改革这个“关键一招”,为经济社会平稳健康发展注入强大动力。

  “开放”的决心有增无减。二十大报告明确“推进高水平对外开放”,在此前“推动形成全面开放新格局”的基础上,中国开放的大门只会越开越大。

  过去十年,共建“一带一路”成为深受欢迎的国际公共产品和国际合作平台,中国成为140多个国家和地区的主要贸易伙伴,货物贸易总额居世界第一,吸引外资和对外投资居世界前列,对外开放的平台更高、范围更宽。

  随着二十大报告进一步提出“稳步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放”“营造市场化、法治化、国际化一流营商环境”“深度参与全球产业分工和合作”,中国对外开放料将走向更深层次、更优格局。

  这无疑是世界的利好。中国人民大学重阳金融研究院高级研究员何伟文认为,中国打开国门,面向全世界合作,将获得广阔发展空间,也将为各国合作共赢提供强大支撑。

  “民生”的思维贯穿始终。“增进民生福祉,提高人民生活品质”,这个历来被中共视作工作出发点、落脚点的议题,在二十大报告中不出意外占据相当篇幅。

  收入是民众最有感的关键指标之一。报告提出,努力提高居民收入在国民收入分配中的比重,提高劳动报酬在初次分配中的比重。“促进机会公平,增加低收入者收入,扩大中等收入群体”的细致要求也被写入其中。中国的“民富”与“国富”已走上同一条轨道。

  当然,随着中国人对美好生活的需求更加丰富、全面,“民生”二字不再是单一领域的概念,更演变成综合性、多向度的载体。由此,“实施就业优先战略”“健全社会保障体系”“推进健康中国建设”等任务,在报告中都得到具体阐述。

  “治国有常,利民为本”,当保障和改善民生从理念到执行层面都得到更好贯彻,中国人的获得感、幸福感、安全感将更加充实、更有保障、更可持续。(完)

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