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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

“数字基础设施：互联互通与创新发展”论坛在浙江乌镇举行******

加速推进数字基础设施融合创新发展

——“数字基础设施：互联互通与创新发展”论坛在浙江乌镇举行

　　随着全球新一轮科技革命的加速演进，和全社会数字化转型的加快推进，数字基础设施的发展对于经济社会的高质量发展日益重要。

　　10日，2022年世界互联网大会乌镇峰会“数字基础设施：互联互通与创新发展”论坛召开，中外嘉宾通过主旨演讲、尖峰对话、圆桌派等环节，畅谈数字基础设施的融合创新发展，从标准、技术、建设等多个角度提出建议，并分享各自的创新理念和实践。

“数字基础设施：互联互通与创新发展”论坛现场。光明网见习记者 刘昊摄

　　数字基础设施不仅包括新一代信息基础设施，还包括应用5G、千兆光网、人工智能等新技术赋能传统行业数字化转型的融合基础设施。

　　国际电信联盟（ITU）电信标准化部门第十七研究组顾问官杨晓雅说，人类社会正加速向数字化转型，作为数字经济的底座，数字基础设施的重要性已经成为广泛共识，基于标准规范的互联互通和不断创新的技术迭代是数字基础设施发展的必然要求。

　　随着社会对算力需求的快速激增，算网协同有力支撑着企业上云、用数、汇智。

　　在中国工程院院士邬贺铨看来，目前云网融合的现状并不理想，因为云跟网是独立建设，其本身的标准、技术不一样，运营主体不同。

　　邬贺铨谈到，云网和算网融合促进产业链互利共赢，在加速推进云网和算网融合上，不仅要充分发挥IPv6抓手作用，推进云网和算网融合的标准化及开发工作，还需要开展管理体制与商业模式研究。

　　作为数字基础设施建设运营服务商，中国电信副总经理李峻说，融合是数字基础设施发展的必然趋势，中国电信将以融合为出发点，持续夯实云网融合数字基础设施底座，构筑协同、赋能的新发展格局。

　　据了解，中国铁塔成立八年来深入贯彻落实网络强国、数字中国战略，持续深化行业共享和协同发展。

　　中国铁塔副总经理刘国锋介绍，5G商用以来，中国铁塔累计承建5G基站160万个，其中97%以上通过共享存量资源实现。

　　发展数字基础设施，标准化至关重要。对此，中国通信标准化协会理事长闻库说，只有建立标准才能够实现基础设施互联互通，实现不同领域的上下连接。

　　当前，全球疫情反复延宕，经济形势不容乐观。“但在这样的情况下，5G的发展脚步没有停下来，其中贡献最大的是中国运营商。”全球移动通信系统协会（GSMA）大中华区总裁斯寒说，GSMA通过促进技术的发展和互联互通，来推动整个数字社会和数字经济的发展。

　　为推进数字基础设施发展，迎接数智未来，各方在积极探索。其中，中兴通讯高级副总裁、政企业务总裁朱永涛建议，在基础设施方面，要重点探索在智慧城市、交通、金融以及一些垂直行业的数字化发展新路径。

　　思科从1994年进入到中国，已经服务中国30多年。“面向未来，思科希望自己的创新技术和解决方案，能为中国的现代化发展作贡献。”思科大中华区首席架构师蒋星介绍，思科希望通过对数据的可视性，和基于人工智能的数据分析，给客户一个自动化响应，从而提升客户从通信到应用、从云到端的体验。（光明网记者 孙满桃）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）