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

第十届北京惠民文化消费季带动消费近120亿元******

　　光明日报北京1月11日电（记者鲁元珍、董城）1月11日，北京文化消费高峰论坛暨2022北京文化消费品牌榜发布仪式举行，标志着第十届北京惠民文化消费季圆满收官。本届北京惠民文化消费季亮点颇多，带动消费金额近120亿元，累计消费人次5.25亿人，在惠民助企、服务首都经济社会发展等方面取得积极成效。

　　2022年7月至10月期间，第十届北京文化消费季累计举办活动27.84万场，较上届增加20余万场，文化供给水平大幅提升。共有601家企业参与，较上届增加350家。联动开展北京文化消费促进行动，配套5000万元财政资金直达市场主体，在引导文化消费升级、促进消费产业双向提振、提升城市文化生活风貌等方面交出了亮眼的成绩单。

　　据统计，本届文化消费季活动内容涵盖文创、演艺、图书、旅游、艺术等多领域，覆盖亲子互动、商务休闲、沉浸体验等多类别，满足不同层次的消费者需求。通过线上线下深度融合，活动传播力明显提升。据统计，线上活动消费金额约93亿元，占比近八成。本届消费季把握年度特色，聚焦党的二十大、假日经济、传统文化、乡村振兴等主题，为群众带来红色观影季、红色图书特展、中秋文化市集、汉服文化节、非遗国潮游园会、京郊寻美等特色主题活动。

　　会上，2022年度北京文化消费品牌榜同步揭晓。品牌榜征集评选历时三个月，最终，大型纪实性史诗木偶剧《大象来了》、丝绸之路上的敦煌——数字敦煌展、《2022爱乐汇文化品质演出季》、美后肆时景山市民文化中心、北京图书大厦、北京人民艺术剧院、2022北京冬奥会吉祥物冰墩墩、舞蹈诗剧《只此青绿》、电视剧《人世间》等54个品牌荣登年度榜单。

　　会上发布的“北京惠民文化消费季十周年报告”显示，十年来，文化消费季累计消费9.8亿人次，累计消费金额超1100亿元，累计实现惠民金额48亿元。参与企业数量从早期的百余家增长至600余家，活动时间从首届的一个半月延长至4个月，活动数量从最初的2万余场增长到27万余场，活动板块从首届九大专项精品活动，拓展至第十届六大特色板块二十余项主体活动，活动体系越发完善、活动内容越发丰富、活动质量稳步提升。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 10版）