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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

【学院要闻】你“预约点单” 我“沉浸授课”——吉林杨靖宇干部学院积极开展党的二十大精神宣传培训******

　　“如果说，我们今天的物质富足、精神富有是社会主义现代化的根本要求。那么不断加强理想信念教育，就会让每个人都成为弘扬优秀文化、坚定文化自信的主体。”；

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　　“我们的学习书苑通过主题文化墙、核心研读区、教研沙龙区、学习大讲堂等沉浸式教学功能，围绕推动习近平新时代中国特色社会主义思想入脑入心、走深走实，深刻领会执政理念，实现课与课的联通、教与学的互动、知与学的融合，进一步促进党的创新理论进课堂、进教材、进头脑，成为学院‘第一课堂’。”……

　　一段时间以来，吉林杨靖宇干部学院将学习宣传贯彻党的二十大精神融入到干部教育培训中，精心设置课程，采取你“预约点单”，我“沉浸授课”方式，从多个维度积极开展党的二十大精神宣传培训。

　　与此同时，全面建设社会主义现代化国家的行动纲领、牢牢把握习近平新时代中国特色社会主义思想的世界观和方法论、“数说”二十大等一系列以精神之光照亮奋斗之路激发复兴之志的党的二十大专题课程和精品微课程，也将陆续“走心”“出新”。

　　“来吉林杨靖宇干部学院参加培训真的是一次难忘的学习经历，在这里，我深学细悟党的二十大精神，聆听革命先烈的英雄事迹，感悟到了东北抗联精神和杨靖宇精神。作为党员干部，要以本次培训为契机，大力弘扬东北抗联精神和杨靖宇精神，不断提升综合素质，以能担重任、善谋大局、完成使命为目标方向，在奋进新征程中体现政法干部的使命担当。”听着党的二十大报告中描绘的宏伟蓝图、东北抗联精神的伟大意义一一展开，参加辽源市政法系统领导干部政治素养提升班的学员朱建勇，情不自禁鼓起掌来。

　　学习形式的多种多样，课堂教学的有声有色，学员听讲的有滋有味，让一个个宣讲学习现场气氛十分热烈。

　　“通过这些天的学习，让我学有所悟，学有所得，收获颇丰。专题教学《全面建设社会主义现代国家的行动纲领——学习领会党的二十大精神》，授课教师深入浅出地讲解，使我深刻领会党的二十大的重大政治意义、历史意义和实践意义，进一步夯实理论根基、提高政治站位。通过专题教学《东北抗联抗日斗争的启示》，令我感悟到：以杨靖宇将军为代表的东北抗联将士们勇赴国难的爱国情怀、绝对忠诚的理想信念、战天斗地的艰苦作风、团结战斗的大局观念。在今后工作中，我将牢记新时代共产党人的初心使命，继承和发扬东北抗联精神和杨靖宇精神，在本职工作上取得新突破、迈上新台阶。”集安市新任职乡科级领导干部综合素质能力提升培训班学员郭玉泉感慨道。

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　　在此基础上，围绕二十大精神谋划《吉林杨靖宇干部学院2023年课程设置规划》，迅速推出学习贯彻的教研成果。将党的二十大精神融入学习书苑第一课堂教学、沉浸式情景教学馆和红色吉林主题教室建设、红色资源系列现场教学点打造提升等学院重点工作中，将培训线路进一步向全省“三地三摇篮”红色标识相关地市拓展延伸，满足学员体验式教学培训需求，不断提升学院红色教育品牌的影响力和知名度。

　　“我们要先学一步、深学一层、多悟一分，把党的二十大精神落实到教学培训、理论研究、队伍建设和管理服务各方面全过程。深入挖掘东北抗联精神和红色吉林精神的时代价值，讲好党的故事、革命的故事、英雄的故事，为推动吉林振兴取得新突破激发前进动能、汇聚精神力量。”吉林杨靖宇干部学院常务副院长韩冬言之凿凿。

　　文字来源：隋二龙

　　图片来源：信息技术部

　　主审 | 曲相东

　　编审 | 孙吉麟

　　编辑 | 孙晓亮

　　李 坤

　　校对 | 于 淼

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）