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
加快发展数字经济 助力提升产业链韧性******
作者：龚诗阳（北京师范大学经济与工商管理学院副教授）、李倩（北京外国语大学国际商学院副教授）均系北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员）
党的二十大报告提出“着力提升产业链供应链韧性和安全水平”。2022年中央经济工作会议也把“加快建设现代化产业体系”作为2023年经济工作的主要任务之一，并在五大政策组合中强调“产业政策要发展和安全并举”。经过改革开放四十多年的快速发展，我国已形成规模庞大、配套齐全的完备产业体系，成为全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，在全球产业链中扮演着越来越重要的角色。然而，近年来受到全球经济增长放缓、地缘政治冲突等多重因素影响，我国产业体系也遇到产业基础能力不够强、产业链存在堵点卡点、部分关键技术受制于人等问题。只有加快建设现代化产业体系，打造完整而有韧性的产业链，才能把产业安全、经济安全、国家安全牢牢掌握在自己手中。数字经济在维护产业链稳定、增强产业链韧性中大有可为。大力发展数字经济，充分发挥我国海量数据和丰富应用场景优势，推动数字技术与产业链深度融合，对于发挥数字经济优势，构建自主可控、安全高效的产业链，提高产业链供应链稳定性和竞争力，加快建设现代化产业体系具有重要意义。
数字经济为增强产业链韧性提供坚实支撑
数字经济是以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力的新经济形态。党的十八大以来，我国高度重视发展数字经济并取得显著成就，数字经济对经济社会发展的引领支撑作用日益凸显。随着数字经济发展战略深入实施，数字经济已成为我国产业链安全和发展的坚实支撑。
发展数字经济，为增强产业链韧性提供数据支撑。数据是重要的生产要素，是国家基础性战略资源。充分发挥大数据的乘数效应，采好、管好、用好数据，能够激发产业链各环节潜能，了解和追踪产业链动态，提升风险应对能力。在企业层面，工业物联网的应用和普及，实现了研发、生产、经营、服务等全环节的数据采集，通过大数据分析，能够提升企业发展态势研判和精准管理水平，有助于提前预判和应对可能的风险。在产业层面，“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的大数据思维与应用，已从数据基础较好的金融、通信等产业逐步向智能制造、数字农业等领域拓展。多级联动的国家工业基础大数据库和各类行业数据库的建立，促进形成供需精准对接、及时响应的数据共享机制，有助于分析预测产业链薄弱环节，形成产业链协同发展机制。
发展数字经济，为增强产业链韧性提供技术支撑。只有将数字技术的命脉牢牢掌握在自己手中，才能在技术研发上实现自立自强，从而在产业链自主安全方面掌握主动权。数字经济的发展与数字技术的发展相互促进，随着数字经济快速发展，我国数字技术的发展也日新月异，为产业链升级和现代化产业体系建设提供了新的技术路线。一方面，我国数字技术研发投入逐年上升，关键核心技术不断取得突破，带动关键产品技术创新能力大幅提升。例如，量子计算原型机等基础前沿领域取得原创性突破，人工智能等关键数字技术领域发明专利授权量居世界首位。另一方面，数字技术的应用促进传统产业全方位、全链条转型升级，企业研发水平和生产效率显著提升。推进传统产业的数字化改造，既可以通过更新技术和智能化设备提高劳动生产率，又可以通过提高信息和数据的准确性和整合效率激发创新。截至2022年6月，我国工业企业数字化研发设计工具普及率达75.1%。通过智能化改造，110家智能制造示范工厂的生产效率平均提升32%，产品研发周期平均缩短28%。
发展数字经济，为增强产业链韧性提供设施支撑。新一代数字基础设施是推进产业数字化的基石。党的十八大以来，我国数字基础设施实现跨越式发展，为产业链自主安全提供坚实支撑。在信息基础设施方面，我国已建成全球最大光纤和移动宽带网络，2021年光缆线路长度已达5481万公里。截至2022年7月，我国已许可的5G中低频段频谱资源总量位居世界前列，累计建成开通196.8万个5G基站。网络基础设施全面向IPv6演进升级，2021年互联网普及率已提高至73%，覆盖10.32亿人。这些数字基础设施的建设，将国内超大规模市场优势和人口红利有效转化为数据红利。同时，我国在算力基础设施方面居世界领先水平，构建了全国一体化的大数据中心体系。截至2022年6月，我国数据中心机架总规模超过590万标准机架，建成153家国家绿色数据中心，建成一批国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。信息通信网络和算力基础设施的快速发展为产业互联网、工业互联网、车联网等发展提供重要设施保障，为产业智能化改造和数字化转型奠定了坚实基础，有力确保了产业链的自主可控。
数字经济赋能产业链韧性的重点领域
当前，数据作为关键生产要素的价值日益凸显，数字经济正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。我国在数字经济方面具有良好基础和显著优势，必须牢牢抓住数字技术发展主动权，加快发展数字经济，维护产业链的安全稳定、自主可控，加快推动现代化产业体系建设。
以数字经济进一步促进不同产业协同发展。目前我国产业链在行业方面形成了较为完整的布局，我国也是全球唯一拥有制造业全产业链的国家。为更好提升产业对抗不确定性的能力，必须加速推进产业数字化和数字产业化，分行业精准施策，锻长板补短板。对产业链进行系统梳理，摸清关键核心技术和零部件的薄弱环节，预先做好顶层设计。重点行业应聚焦战略前沿领域，集中优质资源合力攻关，增强产业链关键环节竞争力。培育发展先进制造业和战略性新兴产业，如智能制造、云计算、工业软件等，推动数字产业集群化发展，释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用，持续提升产业集群辐射带动能力。
以数字经济进一步促进不同区域协同发展。党的二十大报告提出，深入实施区域协调发展战略，推动西部大开发形成新格局，推动东北全面振兴取得新突破，促进中部地区加快崛起，鼓励东部地区加快推进现代化。2022年3月，工信部、国家发改委等十部门联合发布《关于促进制造业有序转移的指导意见》，提出引导产业合理有序转移，充分发挥各地区比较优势，促进形成区域合理分工、联动发展的制造业发展新格局，维护产业链供应链的完整性。数字经济在优化地区产业结构，促进区域协同发展中具有重要作用。一方面，数字化基础设施的建设为实现产业跨地区转移提供坚实基础。国家的“东数西算”工程，通过在资源、电力、自然条件等方面具有优势的西部地区建设数据中心，将东部算力需求有序引导到西部，并带动相关产业有效转移，有力地促进了东西部协同发展，为延展产业链条和维护产业链安全提供坚实基础。另一方面，数字化产业带形成的数字化网络体系，突破了行政区划，呈现出区域集中与全国分散并存的格局，集聚联动效应明显，能够深化跨区域的大范围协作。
发挥数字经济优势，促进国内循环和国际循环。通过发展数字经济，可建立实时在线的数字化市场，打破时空限制，促进供给和需求的高效匹配，畅通国内国际双循环。在国内循环方面，数字经济有助于推动高质量全国统一大市场的建立，更高效地推进国内超大规模市场中的资源整合和业务融合，协同产业链上下游，更好释放规模效应。在国内大循环的支撑下，大力发展数字贸易和电子商务，深化产业链国际合作，有效利用全球要素和国际市场资源，推动数字技术和贸易活动深度融合，通过平台经济等引领数字贸易加快发展、促进产业链升级重构，催生新的产业增长点。随着我国数字贸易和跨境电商的发展，必将进一步扩大高水平对外开放，提升我国产业链国际竞争力。
《光明日报》（ 2023年01月10日 11版）
