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

广西：农民从“靠天吃饭”到“靠技生钱”******

　　光明日报记者 周仕兴 王瑾雯 光明日报通讯员 夏姚

　　“这本‘种植百宝书’，我经常拿出来翻阅。”拿着新型职业农民培训班的笔记本，广西龙胜泰弘农业开发专业合作社负责人邓凤权不禁感叹，“我虽然有十多年种地经验，但想要真正发展好种植产业，还是得懂技术、懂管理，这就要多参加培训学习。”

　　邓凤权是广西新型农民职业培训班的学员。经过专家培训指导后，他种植的百香果收获期从两期增长到三期，每亩增收5000元。“有了技术保障，再加上管理到位、销售渠道稳定，合作社带动周边500多家农户种植罗汉果、百香果3000多亩，帮助175户脱贫户增收。”邓凤权自豪地说。

　　新型职业农民培训，是世界银行结果导向型贷款广西扶贫示范项目推进过程中的重点部分。“通过组织农民参加职业培训，为贫困地区培养视野广阔、懂知识、善经营的新型职业农民，让他们更有底气开启现代化农业新篇章。”该项目负责人说。

　　“我们村土地资源丰富，有麻竹、泉水鱼、柑果等特色产业。新型职业农民培训为村民带来新的理论知识和技术，增收渠道多、后劲足，真正让大伙儿体会到劳动可致富、技术能生钱。”玉林市博白县浪平镇六江村党总支部书记廉祖旺说。

　　博白县实施“星期天工程师”合作模式，邀请了解农村、熟悉农业、贴近农民且具有实践经验的教授学者、乡土专家，利用周末和节假日开设讲座、驻点村屯，把脉乡村振兴存在的问题，指导农业产业发展、村庄规划建设和村民增收致富。通过培训，传统农民变新型农民，种植养殖技术得到提升，休闲农业知识、互联网现代农业知识得到增强。

　　在浦北县龙门镇陈皮生产基地，一筐筐柑橘皮在阳光下散发着阵阵清香。“我们这里素有‘扁柑之乡’美誉，非常适合大红柑生长。通过新型职业农民培训，涌现出一批从事大红柑产业的种植能手和陈皮营销好手。”浦北县农业技术推广研究员张兴财介绍。

　　“我们村从1984年就开始种植大红柑，现在种植面积3000多亩，2021年收入超过5000万元。通过新型职业农民培训及科技人员送技术下乡帮扶，大伙儿一技在身、信心满满。”龙门镇林塘村党总支部书记、村委主任容家良告诉记者，目前全村有100多户种植大红柑，8户年收入超百万元。

　　浦北县聚焦乡村振兴产业发展，坚持人才下沉、科技下乡，把科技特派员制度作为科技创新人才服务乡村振兴突破口，借力乡村振兴人才驿站，推动人才进村、入户、下田，把创新技术注入田间地头，为基层农村产业振兴提供了技术支撑。

　　由于不是传统柑橘种养区，马山县乔利乡三乐村农民种植技术参差不齐。为此，马山县邀请了科技专家、科技特派员到田间地头授课，教授学员柑橘栽培技术、病虫害防治和市场分析等知识。

　　村民韦明京通过培训后，一跃成为沃柑产业基地种植管理小组组长，负责传授小组成员沃柑种养技术。“我以前主要种玉米、稻谷，收成没有保证；自从学习柑橘种植技术后，现在每个月都有3000多元的固定工资收入。”韦明京高兴地说，自己从过去“靠天吃饭”的传统农民变为“按月领薪”的新型职业农民。

　　“新型职业农民培训，主要包括农业和农村服务、农产品加工等涉农工业、一二三产融合发展等。通过培训，农民掌握了农业先进实用技术，提高了生产技能和综合素质，为农村发展注入新动力。”马山县委常委、副县长，广西驻村工作队马山县工作队队长涂坤明说。

　　据介绍，世界银行结果导向型贷款广西扶贫示范项目累计完成新型职业农民培训41745人，完成总目标值的104.36%。

　　《光明日报》（ 2022年12月25日 06版）