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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

库木孜琴声唱响新时代新疆故事******

　　【新时代新征程新伟业】

　　光明日报记者 姚亚奇 李 慧

　　“库木孜琴声很悠扬，二十大精神来歌唱。认真学习贯彻好，踔厉奋发很自豪。两个确立要领悟，四个意识要增强……”

　　连日来，克州歌舞团的文艺作品《库木孜弹唱·礼赞二十大》，在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州唱响。

　　“地虽偏，心相连，心向党。”新疆克州歌舞团党支部书记杨花明说，当下，党的二十大精神学习宣传在克州如火如荼地开展，各族党员群众欢欣鼓舞，反复研读、学思悟践。克州歌舞团深入学习宣传贯彻党的二十大精神，用好红色资源，编创了一系列舞台艺术精品。

　　“从城市、乡村到牧区，从学前小朋友到耄耋牧民，全州人民把党的二十大精神口耳相传。作为文化宣传的‘玛纳斯奇’，我们要用接地气、有朝气、振人心的方式，通过悠扬的库木孜琴弹奏传唱党的二十大精神。”克州歌舞团的乐队演奏员买买提吐尔孙·马曼说。

　　买买提吐尔孙·马曼用心用情创作的《库木孜弹唱·礼赞二十大》和《我是党员我知道》，以各族人民群众喜闻乐见的方式，增加了大家对党的二十大精神的深入了解。演唱作品发布后，已有超50万人次“点赞”。

　　“我们今天的好日子，幸福甜蜜美滋滋，你要问我咋来滴，喝水不忘挖井人，幸福不忘带头人，党是咱的领路人，二十大报告暖人心……”玛纳斯奇艾山吐尔·库尔班那里创编了宣传党的二十大精神的歌曲《帕米尔欢庆二十大》和《党是咱们的领路人》。赴农牧区现场表演时，这两首充满柯尔克孜风情的歌曲，获得了阵阵掌声，掀起克州人民学习宣传贯彻党的二十大精神的高潮。

　　克孜勒苏柯尔克孜自治州，位于新疆西南部。这里是中国西极，是一个边境之州。在克州，16万多人口的柯尔克孜族，能歌善舞，热爱祖国、忠诚于党、坚守边境线。他们也是英雄玛纳斯的后裔。

　　“说起英雄史诗《玛纳斯》，我不由地想起今年习近平总书记考察新疆时，来到新疆维吾尔自治区博物馆，观看世界级非物质文化遗产柯尔克孜族英雄史诗《玛纳斯》说唱展示，并同非遗传承人及克州歌舞团演员亲切交谈。”杨花明说，“我们谨记总书记的谆谆教诲，立志要把世界级非物质文化遗产《玛纳斯》保护好、传承好、发扬好。”

　　不久前，歌舞剧《玛纳斯》在克州文化中心进行了带妆彩排，伴随着铿锵的鼓点、美妙的库木孜乐曲，演员们用灵动的肢体语言演绎了传唱千年的英雄史诗。

　　歌舞剧是对英雄史诗《玛纳斯》的艺术化创作，又以党的二十大精神为引领，发扬中华优秀传统文化，丰富了人民群众的精神世界。

　　克州歌舞团不仅精心排练了一台精彩绝伦的大型歌舞剧《玛纳斯》，还制定了一系列发展《玛纳斯》的文化工程——重点打造27个（含国家级、自治区级、自治州级）的非遗项目，培育50名玛纳斯奇传承人，打造玛纳斯歌剧院，启动成立克州玛纳斯协会……

　　杨花明说：“歌舞剧《玛纳斯》将到全疆14个地州会演，再去全国各地巡演，进而走出国门、走向国际，把我们优秀的非物质文化遗产传播到全世界。”

　　在克州，各族人民守边护边、建设家园，作出了积极贡献，涌现出许多典型人物和故事，这些也成为克州歌舞团创作的素材。

　　目前，克州歌舞团正在创作《撸起袖子加油干》《边境线上的爱》《党徽大叔》《糖包子的故事》等舞台作品，讲述各族人民与援疆干部一起共同奋斗的感人故事；《红船精神》《星星之火》《追寻》《血，总是热的》等作品，则以筑牢中华民族共同体为主线，大力弘扬中华传统文化和革命故事。

　　“作为文艺工作者，我们感受到一种沉甸甸的历史使命感，一种舍我其谁的社会责任感。”杨花明表示，“今后，我们要创作出更多弘扬劳动精神、奋斗精神、奉献精神、创造精神、勤俭节约精神的高质量舞台艺术精品。”

　　《光明日报》（ 2022年12月26日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）