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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

智能制造为工业经济赋能助力******

　　在重庆青山工业有限公司，汽车变速器装配生产线上一派忙碌景象，只见智能小车穿梭运输物料，工业机器人挥动手臂协同作业，一台台变速器有序生产下线……这家企业通过建设汽车传动系统智能工厂项目，实现生产物料循环取货、工艺数字化设计、供应链协同等，大幅提高了企业生产运行效率。

　　前不久，工信部公示2022年度智能制造示范工厂揭榜单位和优秀场景名单，包括青山工业在内的6家重庆企业跻身智能制造示范工厂，10家重庆企业的15个典型应用场景入选智能制造优秀场景，凸显重庆深耕智能制造进一步取得实效。

　　作为国家重要制造业基地的重庆，加快打造“智造重镇”，着力推动传统产业智能化升级、培育壮大智能产业，产业结构调整和转型升级迈出坚实步伐。从行业领先的龙头企业，到海量的小微企业；从传统的钢铁、化工等行业，到先进的通信技术行业……如今，“数字之花”开遍山城，智能制造持续为工业经济赋能助力。

　　汽车产业是重庆的主导产业。在重庆长安汽车股份有限公司智能化工厂，只见数字化组装线上工业机器人灵活地进行冲压、焊接等一系列操作，一辆辆汽车陆续生产下线……“我们对整车产品和生产环节同步实施智能化升级，智能化工厂设备自动化率达92%。我们还掌握了智能互联、智能驾驶等600余项智能低碳技术，多款智能化车型已成为公司的拳头产品。”重庆长安汽车股份有限公司相关负责人说。

　　“如今传统行业也变得高端化，伴随下游客户对我们生产过程的信息化监管和质量追溯提出要求，我们决心实施智能化升级，为未来发展赢得主动。”重庆歇马机械曲轴有限公司董事长曹正素说，公司连续投入大量资金用于智能化改造，生产效率提高30%以上，产品不良率降低一半，2022年该公司成功获得国外高端通机品牌订单。

　　来自重庆市经济和信息化委员会的数据显示，近年来重庆累计推动11.3万家企业“上云上平台”，累计实施4800余个智能化改造项目，建设734个数字化车间、127个智能工厂，示范项目的生产效率提升58.9%，一大批企业实现“华丽转身”。

　　记者了解到，为持续培育壮大智能产业、推动传统工业智能化升级，重庆还将进一步补链、强链，做大做强智能产业集群；同时加快打造智能工厂、数字化车间，提速5G基站等新型基础设施建设，助力更多企业从“制造”迈向“智造”。（新华社记者 黄兴）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）