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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

科学精准有序迎春运******

　　【财经论语】

　　作者：甘家华（交通运输部规划研究院高级工程师）

　　春运被称为“人类规模最大的周期性迁徙”，关系亿万人民群众切身利益，关乎社会安定和谐。2023年春运是疫情防控进入新阶段后的第一个春运，是近年来情况最复杂、困难挑战最大的一次春运，科学精准、有力有序做好春运工作意义重大。

　　从客流规模看，2023年春运客流从低位运行快速反弹，客流总量大幅增长，预计客运总量将达20.95亿人次，较2022年同期增长99.5%，恢复到2019年同期的70.3%。目前，春运首日客流已达3473.6万人次，开始快速增长。从出行结构看，铁路客流占比预计为18%左右，其中长距离出行将明显增多；道路客运继续承担大量中短途出行任务，占比约80%。受居民消费升级、春节假期高速公路小客车免费等影响，自驾车等个性化出行比例将持续高涨，预计高速公路小客车日均流量约2620万辆。从客流构成看，群众累积的回乡过年需求集中释放，预计探亲流约占春运总客流55%，务工流约占24%，旅游流和商旅出行分别约占10%，目前热门旅游城市已出现预订高峰；多数高校春运前已放假，对客流总体影响较小。从时空分布看，节前以特大城市、省会城市向周边城市及主要劳务输出省市迁徙为主，节后则反向流动，长三角、珠三角和成渝等城市群人员流动较为密集。1月27日（正月初六）、2月6日（正月十六）前后将迎来客流高峰。

　　2023年春运将面临客流量高位运行、货运需求大幅增长、从业人员感染风险高、安全生产事故易发多发相互交织的形势和特点。一是春运客流大幅反弹。交通运输组织从低负荷状态迅速攀升到满负荷状态，将对交通运输运行管理、企业运营组织、服务保障能力水平等带来较大挑战。二是货运需求大幅增长。面对疫情“迎峰转段”新挑战，各地特别是农村地区对医疗物资需求加大，叠加今冬明春能源、粮食等重点物资，果蔬、肉禽等生活物资保障需求，干线运输、末端配送任务艰巨。三是疫情高峰与客流高峰交织，一线从业人员感染风险增加，实现客运枢纽不关停、线路服务不中断、物资运输不断链，保障行业持续稳定运行压力较大。四是交通运输安全生产隐患增多。2020年以来，受疫情反复冲击，客运场站、运输工具、从业人员长时间处于低负荷运行状态，加之春运期间易出现低温、寒潮、雨雪、冰冻等天气，交通运输安全生产面临传统风险与疫情衍生风险叠加的压力。

　　做好2023年综合运输春运工作，一是提高运输服务能力，确保旅客顺畅出行。运力调配方面，针对客流大幅增长重点线路和枢纽，提前科学安排班次计划，加大运力投放，做好运力储备。运输组织方面，加强不同运输方式之间、干线运输与城市交通间的客流、班次、时刻等衔接，避免发生旅客滞留。路网保畅方面，加强路网运行动态监测和信息发布，引导公众错峰避峰出行，提升异常情况处置能力，避免造成车辆拥堵。服务质量方面，积极关爱帮扶老幼病残孕等重点旅客，推广刷脸进站、扫码乘车等服务，提高进站和换乘效率，全力提升旅客出行体验，打造“暖心春运”。

　　二是强化物流保通保畅，确保重点物资运输。充分发挥物流保通保畅工作机制作用，保障交通“大动脉”和物流“微循环”畅通。医疗物资运输方面，加强供需对接保障，近期重点引导配送资源向农村下沉。末端配送民生保障方面，引导企业充实一线力量，保障上岗率，近期已有10余家骨干快递企业发布“春节无休服务”。重点物资保障方面，稳定煤炭铁路大通道运输，畅通11条公路运输主通道，落实北方四港优先安排电煤、LNG运输作业。

　　三是加强疫情防控处置，确保旅客放心出行。做好从业人员防护，保障一线人员防疫物资供应，落实《2023年春运期间防范和应对交通物流从业人员大面积感染新冠病毒工作指南》。提高突发疫情应急处置能力，建立从业人员轮岗备岗和跨区域调配等制度预案，确保突发情况下人员有序轮换、运力统筹调配。加强乘客个人健康宣传引导，旅行途中自觉戴口罩，主动不带病乘坐公共交通工具，最大限度避免疫情传播。

　　四是扎实落实安全生产，确保旅客安心出行。安全是底线、红线，更是生命线，要持续加强重点领域隐患排查治理。对所有投入春运的设施设备全面开展检查维护，坚决杜绝运输工具和设施带“病”运行，对所有投入春运的驾驶员开展安全培训，避免松劲懈怠、技能生疏等带来的风险。防范应对极端恶劣天气。建立气象快速通报和联动响应机制，完善应急预案，做好道路铲冰除雪、抢通保通、车辆分流引导，最大限度减轻可能诱发的次生灾害。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 15版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）