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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

以新安全格局保障新发展格局******

　　作者：徐明（北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员、中国社会科学院大学国家治理现代化与社会组织研究中心主任）

　　党的二十大报告提出，“统筹发展和安全，全力战胜前进道路上各种困难和挑战”“以新安全格局保障新发展格局”。立足新发展阶段，构建新发展格局，推动高质量发展，必须抓好发展和安全两件大事，有效防范和应对各类风险挑战。

　　处理好发展和安全的关系

　　发展是党执政兴国的第一要务，是解决我国一切问题的基础和关键。国家安全是民族复兴的根基，是安邦定国的重要基石。谈及发展和安全的关系，习近平总书记指出，“我们越来越深刻地认识到，安全是发展的前提，发展是安全的保障”。

　　新时代以来，我们坚持加强党的全面领导和党中央集中统一领导，着力推动高质量发展，坚决维护国家安全，防范化解重大风险，保持社会大局稳定，牢牢掌握了我国发展和安全主动权，取得了伟大成就。我国国内生产总值增长到114万亿元，经济总量稳居世界第二位。谷物总产量稳居世界首位，14亿多人的粮食安全、能源安全得到有效保障。持续加强科技创新和制度创新，增强产业链供应链自主可控水平，经济实力、科技实力、综合国力跃上新的大台阶。

　　同时也要清醒看到，世界百年未有之大变局加速演进，逆全球化思潮抬头，单边主义、保护主义明显上升，来自外部的风险挑战始终存在并日益凸显。我国推进高质量发展还有许多卡点瓶颈，确保粮食、能源、产业链供应链可靠安全和防范金融风险还须解决许多重大问题。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，需要应对的风险挑战、防范化解的矛盾问题比以往更加严峻复杂。

　　迈上全面建设社会主义现代化国家新征程，必须处理好发展和安全的关系，努力实现高质量发展和高水平安全的良性互动。一方面，要善于运用发展成果夯实国家安全的实力基础。完整、准确、全面贯彻新发展理念，坚持高水平对外开放，加快构建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，为全面建成社会主义现代化强国奠定坚实的物质技术基础。另一方面，要善于塑造有利于经济社会发展的安全环境。坚定不移贯彻总体国家安全观，把维护国家安全贯穿党和国家工作各方面全过程，确保国家安全和社会稳定。

　　加强重点领域安全能力建设

　　党的二十大报告对“加快构建新发展格局，着力推动高质量发展”以及“推进国家安全体系和能力现代化，坚决维护国家安全和社会稳定”进行了重要部署。新时代新征程，更好统筹发展和安全，必须坚持党的全面领导特别是党中央集中统一领导，坚持发展和安全并重，加强重点领域安全能力建设。

　　着力提升产业链供应链韧性和安全水平。产业链供应链稳定安全是构建新发展格局的基础。要加快建设现代化产业体系，围绕制造业重点产业链，找准关键核心技术和零部件薄弱环节，集中优质资源合力攻关，保证产业体系自主可控和安全可靠。为此，既要通过拉长长板巩固提升优势产业的国际领先地位，也要通过补齐短板尽快解决一批“卡脖子”问题。此外，还要做强做大龙头企业，做专做精中小企业，以龙头企业引领产业链供应链上下游创新生态系统建设，深化在创新研发、市场开拓等方面的合作，推进产业链、价值链、创新链、人才链和资金链的融合。要保持并巩固我国制造业传统优势以“稳链”，推动战略性新兴产业融合集群发展以“强链”，形成必要的产业备份系统以“补链”，推进产业链供应链布局优化调整以“优链”。

　　增强国内大循环内生动力和可靠性。要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，既扩大有效需求，又提升供给体系对国内需求的适配性，从需求侧和供给侧两端发力，畅通国民经济循环，提高发展质量和内生动力。要依托国内超大规模市场优势，更好发挥消费的基础性作用，充分发挥投资的关键作用。要建立适应消费升级和多元化消费需求的供给体系，积极推动产业结构优化升级，着力振兴实体经济。要通过预期管理和系统化设计，在关系国家安全的领域和节点构建自主可控、安全可靠的国内生产供应体系，在关键时刻可以做到自我循环，确保在极端情况下经济正常运转。

　　提升国际循环质量和水平。当前，全球产业结构和布局调整既带来新挑战也孕育着新机遇。提升国际循环质量和水平，需要坚持推进高水平对外开放，深度参与全球产业分工和合作，增强国内国际两个市场两种资源联动效应。一是要继续扩大商品和要素流动型开放，提升贸易投资合作质量和水平，推动我国产业转型升级，向全球产业链价值链中高端迈进。二是要稳步扩大规则、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。三是要完善安全审查制度，健全与开放相适应的风险防范和安全保障体系，增强在对外开放环境中动态维护国家安全的本领。

　　加快构建新发展格局是关系我国发展全局的重大战略任务。牢牢守住安全发展这条底线，是构建新发展格局的重要前提和保障。要推进国家安全体系和能力现代化，加快构建与新发展格局相适应的新安全格局，在确保国民经济循环畅通的同时，增强我国在全球产业链供应链创新链中的影响力。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）