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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

上海首发革命文物保护利用白皮书******

　　中国共产党第一次全国代表大会会址。上海市文化和旅游局供图

　　中新网上海1月9日电 (王笈)近日，上海市文化和旅游局、上海市文物局正式发布国内首部不可移动革命文物白皮书——《上海市不可移动革命文物保护利用报告(2018-2022年)》(以下简称《报告》)，系统全面总结上海革命文物保护利用工作。

　　上海是中国共产党的诞生地、初心始发地，革命文物资源数量众多、内涵丰富，在中国革命历史上有着举足轻重的地位。

　　四行仓库抗战旧址。上海市文化和旅游局 供图

　　《报告》指出，上海不可移动革命文物(以下简称“革命文物”)主要呈现4个特点，即保护级别全、分布区域广、时间跨度长、建筑类型多。250处革命文物涉及全部4个保护等级，在上海各区均有分布，时间跨度长达150年，新民主主义革命时期的占82%，建筑类型涵盖里弄住宅、传统民居、联排住宅、花园别墅、公寓大楼、公共建筑等，呈现出革命活动的广泛性、深入性。

　　《报告》指出，在上海市委、市政府的领导下，上海革命文物保护基础不断夯实，展览展示水平和铸魂育人功能明显增强，革命文物传承弘扬和保护利用体系初步形成。

　　一是保护成效显著。5年来累计投入资金约5亿元，对62处(占比24.8%)革命文物进行了各类保护修缮，经评估保存基本完好以上有198处(占比80%)。

　　二是利用方式多样。有114处(占比46%)进行了各类活化利用，改建为革命类博物馆、纪念馆，增设主题展览，设立纪念碑、纪念雕塑，融入公共空间等。

　　三是开放参观便捷。有146处(占比58%)对外开放，具备较为成熟的展示功能，参观体验良好。

　　四是宣传讲解多元。225处(占比90%)开展各类线上宣传，配备专兼职讲解人员，充分体现了社会各界的积极性和主动性。

　　《报告》还总结了上海5年来革命文物保护利用和传承弘扬方面的具体做法和经验成效。包括：注重顶层设计，工作体系不断完善；加强整体保护，革命文物焕发新生；提升展示水平，讲好革命文物故事；深化系统研究，阐释革命文物内涵；强化教育功能，发挥铸魂育人作用；拓展运用方式，助力文旅融合发展；加强宣传推介，提升传播力影响力。

　　陈望道旧居。上海市文化和旅游局 供图

　　据悉，上海市文化和旅游局、上海市文物局将依据《报告》成果，对上海不可移动革命文物施行分级分类管理，提出具体工作建议，发挥好革命文物在党史学习教育、革命传统教育、爱国主义教育等方面的重要作用。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）