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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

综述：中国北疆老树发新芽：新能源领域再造一个“工业内蒙古”******

　　中新网呼和浩特1月12日电 题：中国北疆老树发新芽：新能源领域再造一个“工业内蒙古”

　　中新网记者 李爱平

　　内蒙古自治区政府决定在新能源领域再造一个“工业内蒙古”。作此表述的是内蒙古自治区主席王莉霞。

　　1月12日，内蒙古自治区十四届人大一次会议在此间开幕，王莉霞作政府工作报告时这样说道。

　　作为中国煤炭大省，内蒙古煤炭产量约占全国的1/4、全球的1/8。王莉霞说，能源产业是内蒙古起家的产业，更是当家的产业，只应做大做强、不能做小做丢。她给出的思路是：全力推动传统能源和煤基产业老树发新芽。

　　在当天的政府工作报告中，她针对内蒙古传统能源未来发展表示，如果只是一味地在产量上做文章、不在产业上做文章，不把产业链拉长、转化率提高，就不可能改变简单“挖煤卖煤”的局面，煤炭、油气这些地下宝藏不能挖出来就拉走，一定要在内蒙古大地上转化增值。

　　她给出的建议是：支持鄂尔多斯建设现代煤化工产业示范区，加快布局一批新型煤化工项目，也要促进煤焦、氯碱、氟硅化工产业延伸融合，靠顶天立地的大项目和延伸细分的好项目撑起转化增值的新天地。

　　王莉霞同时认为，内蒙古要加强煤炭清洁高效利用，把淘汰落后机组转为应急和调峰机组，把传统燃煤电厂转为新型绿色智慧电厂。

　　在推动新能源领域中，内蒙古鄂尔多斯已经破局。

　　2020年12月引进落地的远景鄂尔多斯现代能源装备产业园项目，拟打造千亿级产值的绿色智慧能源装备产业园区。

　　记者从鄂尔多斯伊金霍洛旗政府获悉，该项目分三期建设，计划2025年全部实现量产。项目全部达产后可为超过3万台电动重卡提供高安全性、高能量密度、高耐久性和高性价比的动力电池，同时可解决可再生能源消纳难题，大规模降低电力成本。

　　王莉霞在当天作政府工作报告时表示，内蒙古要提高煤炭弹性产能和应急保供能力，加大油气资源勘探和增储上产力度，推动非煤矿产资源绿色安全有序开发。

　　她认为，现阶段新能源发展正处于一个历史性的“风口”，内蒙古必须按照新发展理念、全产业链思维，一手抓新能源开发建设，一手抓装备制造业发展。

　　记者获悉，未来，内蒙古要坚持以新能源带动新工业，加快大型风光基地和源网荷储、风光制氢等场景项目建设，力争并网装机2500万千瓦以上，建成拓展场景应用规模1000万千瓦以上。集中打造风光氢储产业集群和呼包鄂通装备制造基地，努力在新能源领域再造一个“工业内蒙古”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）