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

北京市政协委员建言擦亮历史文化“金名片”******

　　中新网北京1月17日电 (记者 杜燕 刘文曦)今年北京市政府工作报告中提出，擦亮历史文化“金名片”。正在召开的北京市政协十四届一次会议上，委员们围绕历史文化名城保护、文化遗址保护、历史文化建筑管理等建言献策，以推进全国文化中心建设，增强大国首都文化软实力。

　　“要以高度的历史担当，加强北京历史文化名城保护。”来自文化艺术界的新委员杨家毅是中国共产党早期北京革命活动纪念馆馆长，他称，北京城是中国都城发展的杰出典范，是“天人合一”“和合共生”等中国传统文化核心理念的集中体现地，也是世界文化遗产集中承载地，因此要全面系统地加强北京历史文化名城保护，既要系统梳理并保护好各类文物，也要保护各类建筑遗存，还要保护历史水系、道路等遗存。

　　在他看来，历史文化名城保护还要正确处理好保护和民生的关系，不能忽视生活在这里的人。协调好城中居民生活，调动其保护意识，使其成为景观中动态活力的一部分，是历史文化名城保护的应有之义。

　　“东胡林遗址是探讨中国北方旱作农业起源的最重要考古发现，是中华民族雄踞欧亚大陆东部的基础保障。由于种种原因，遗址保护及开发利用工作进展缓慢，遗址保护现状与其世界级科学价值和巨大影响力很不相称。目前，遗址的抢救性保护迫在眉睫。”民盟北京市委秘书长严为呼吁加大力度实施保护利用。

　　东胡林人遗址位于北京市门头沟区斋堂镇东胡林村清水河北岸，是继北京人和山顶洞人旧石器文化遗址之后的又一重要发现。严为建议，北京市政府把加强遗址保护纳入全市重点工作，将申报全国重点文物保护单位作为深化全国文化中心建设的重要目标之一，以此带动遗址保护利用升级工作。同时，要加强对遗址利用的专题研究和规划，运用现代技术，扩大发掘面积或调查新的同期考古遗址并进行发掘，为后续建设国家文化遗址公园和主题博物馆奠定基础。同时，要借助主流传统媒体、新媒体等将东胡林遗址文化推向世界，有效扩大中华优秀文化影响力。

　　北京市政协委员、北京师范大学教授杨利慧谈到，目前没有进入非遗名录的民俗文化多少受到冷落或忽视，建议北京进一步完善首都非遗的保护机制，以切实推进其全国文化中心建设，也为国内以至国际的非遗保护提供“北京样本”。

　　她认为，可以鼓励“非遗在社区”的理念和相关实践，彰显非遗与民众活生生的日常生活的关联性，更有利于维护和营造非遗传承发展的良好生态。可以设立专项基金，对各地的完整非遗资源，不仅仅是代表作项目，开展系统的搜集、整理和建档保护。同时，打造数字化的“北京非遗之旅”文化地图，规划设计数字化的“北京非遗之旅”，让北京的普通百姓和传承人讲述非遗故事，任何人按图索骥亲临传习所现场，实地观摩其技艺展示，通过这样的方式展示非遗的独特魅力。

　　根据今年的北京市政府工作报告，北京将立足文化自信自强，做好首都文化这篇大文章，更好满足民众日益增长的精神文化需求。