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

村居好环境，添彩新生活******

　　【一线讲述】

　　四地乡村干部群众心中的“宜居宜业和美家园”——

村居好环境，添彩新生活

　　编者按

　　民康物阜，盼之行之。党的二十大报告提出，要“统筹乡村基础设施和公共服务布局，建设宜居宜业和美乡村”。这一论断，既顺应亿万农民实现全面小康后对美好生活的新向往新期待，又丰富了农业农村现代化的科学内涵，为广袤山乡擘画了一幅高质量发展的壮丽图景。

　　新时代的农村“美好生活”，需要什么样的居住环境？村民们对此有何感触？本期，我们邀请四地乡村党员群众代表进行讲述，在他们的故事里，感受中国式现代化的幸福底色。

浙江省台州市仙居县埠头镇大陈坑村水堆头自然村新貌。王华斌摄/光明图片

　　从满身尘灰到推窗见绿

　　讲述人：江苏省镇江市丹徒区世业镇世业村永茂圩自然村村民 韩连华

　　我的家在一个江岛上。这里推窗见绿、抬头赏景，门前有清澈的小河，门后有整洁的柏油路，江岸上是林立的树木。可谁能想到，几十年前这里还是另一番景象。

　　1952年，17岁的我坐船来到这里，抬眼一瞅，处处是土屋墙、茅草顶。一家14口人上厕所，全靠茅坑里的一口大缸。岛外的人都看不起这儿，觉得又穷又荒又土，岛上的年轻人也都想去外面谋生计。20世纪八九十年代，镇里开起了船厂、砂石厂，村民收入越来越好，有条件的修起了厕所，但污水没地方排，就倒进门口的河道里；厂里的烟囱整天冒烟，空气越来越差。

　　2014年12月，习近平总书记来到了我们村。那会儿，村里的旱厕已经改成水厕了。总书记十分高兴，叮嘱要因地制宜做好厕所下水道管网建设和农村污水处理，“不断提高农民生活质量”。滚烫的话语，至今温暖着我们的心窝。

　　很快，镇里行动起来了。先是将岛上的4家船厂、3个砂石码头和40多家畜禽养殖场一个不留地关了，又建起了2座污水处理厂，建成了107公里长的污水收集系统。全镇4000多户都实现了“厕所革命”，家家户户的厕所连上了污水管网。我家门口的小河，也越来越清澈，大家放心地养上了鸭子。

　　绿水青山回来了，金山银山也跟着来了。镇里引进了高效农业园、健康养生谷等项目，又开起了大型游乐场，游客如流水一样涌来。再加上土地流转的收入，我们的腰包越来越鼓。镇里还把原来的船厂改建成了健身公园、文化公园，老人小孩都喜欢，我也常跟村里的老姐妹去跳跳操。我们可真是赶上了好时候。

　　大家很珍惜来之不易的好风景，连小孩子都知道扔垃圾要分类。就在前几天，村干部还跟我们说，未来，世业还要建设长江流域第一个碳中和岛，变成一个宜居、宜游、宜养的生态健康岛。想想家乡未来的样子，我们更有盼头了。

山东省沂源县南麻街道埠下村村民在民生综合体活动广场休息。新华社发

　　处处皆美景，处处能怡情

　　讲述人：吉林省延边州和龙市东城镇光东村党支部书记、村委会主任 玄杰

　　塔吊林立，机车轰鸣……我们光东村的农业融合产业园正在如火如荼地建设着。从2017年担任光东村党支部第一书记至今，我见证了这里一天天变美、变富、变强，时刻感受着村民对于拥有幸福家园的欣喜和自豪。

　　2015年7月16日，习近平总书记来到光东村，留下“新农村建设要坚持规划先行，注重乡土味道和民族风情，注重补农村的短板、扬农村的长处，努力建设美丽乡村和农民幸福家园”的深情嘱托。我们按照总书记的要求，加强规划、加大投入、加快落实，破解了一个又一个难题。

　　2016年，投入350万元的“旱厕改造”计划开始实施，让全村家家户户都用上了电热水器、抽水马桶等设备齐全的室内卫生间，极大地改善了各家卫生条件和居住环境。

　　硬化道路，绿化村庄，建设综合服务中心，改造老年活动室……如今，漫步在光东村，干净平整的沥青路蜿蜒向前，青瓦白墙的小庭院错落有致，绿树红花镶嵌其中，处处皆景、处处怡情。村民们有的在门球场挥动球杆，有的在文化广场跳象帽舞，有的在老年活动室里摆弄健身器材……

　　建好更要维护好。我们组建村清洁队，定期清理村内卫生，并对卫生情况进行全面监管。村民们逐渐养成了良好卫生习惯，全村获得和龙市“美丽庭院”或“干净人家”的多达140户。

　　利用独特的稻田风光、朝鲜族民居风貌和民俗传统，我们趁势发展乡村旅游，建设疗休养基地、共享农业基地和边疆爱国主义教育基地。现在，每年有15万左右的游客来村游玩，村民们纷纷参与歌舞表演、经营民宿、参加分红。细算下来，人均每年旅游收入在5000元左右。这口旅游饭，吃得真是又甜又美。

　　我们还创新实施了“共享稻田”项目，把零散稻田集中起来进行推介，欢迎大家认领，这又为村民和村集体带来一笔可观的收入。接下来，我们会把党的富民政策一项一项落实好，让村民的生活越来越红火。

重庆市巫溪县通城镇龙池村村民从一幅墙绘前走过。新华社发

　　“净美”小村庄，坝上好风光

　　讲述人：河北省张家口市张北县小二台镇德胜村党支部书记 叶润兵

　　我们村由6个自然村组成。过去，家家户户都是在院里搭个简易棚，挖个旱厕，牲口也都拴在院里，如厕时臭气熏天，蚊蝇乱飞，一旁猪圈里的猪还哄哄乱叫。这样的厕所，既污染环境，也影响健康。

　　厕所问题有时还影响家庭和睦。一到寒暑假，村里的老人们都盼望着自家孙子孙女回来住住，可就因为厕所问题，好多孩子不愿回来。他们说，爷爷奶奶家的茅坑又黑又臭，一不小心还容易掉进去。

　　2017年1月，习近平总书记来我们村看望慰问困难群众，同村干部和村民代表座谈，强调“要把扶贫开发、现代农业发展、美丽乡村建设有机结合起来，实现农民富、农业强、农村美”。

　　有了好环境，才能成就好未来。按照总书记开出的“方子”，2017年以来，我们在3个自然村建设了小别墅式的新民居——德胜新村。每户民居统一接入上下水，装上了冲水马桶。剩下的3个自然村也进行了整体改造，改厕正在推进中。

　　我们村地处坝上，冬天特别冷，水管容易冻住，因此改厕除了改环境、接上下水，还必须考虑取暖问题。今年8月，第三届中国国际太阳能十项全能竞赛在我们村举行，来自全球10个国家、29所高校的师生组成15支参赛队伍，设计建造了15栋用清洁能源发电的新型绿色建筑，这为我们利用清洁能源取暖打开了新思路。

　　在当下的改厕中，我们为每户建一个化粪池，还组织了清污队伍，定期给每户清理化粪池。村里每年拿出固定资金，设立公益岗，解决了垃圾清运和清污问题。现在，村里的街道已经很干净了，但是牛羊一出院门又带来满地粪便。我们准备建一个集中养殖场，解决牲畜粪便污染的问题。

　　过去，有些乡亲对改厕不是很接受，最主要的顾虑是怕花钱。要解开思想的疙瘩，就得让大家的腰包鼓起来。这几年，我们在地里种下“金蛋蛋”，在地上竖起“铁杆庄稼”，形成了以马铃薯种薯种植、光伏发电、民宿旅游为主导，艾草种植等特色产业齐头并进的发展模式，村民收入节节高。村集体有了钱，就拿出一部分补贴村民的水电费，再加上国家相关政策补助，现在大家用水用电几乎不花什么钱，改厕积极性也高了。

　　近年来，村里还实施了农村垃圾治理、村庄绿化、村容村貌提升等10大类人居环境整治工程。在开发微型薯等设施农业的同时，我们努力把它们做成可供观光的景观农业。村里的生态优势不断凸显，吸引了越来越多游客。他们喜欢沿着草原天路一路看风景，然后参观村里的微型薯大棚、光伏电站，晚上住在民宿，吃农家饭。

　　经济发展了，生活变好了，大家脸上的笑容更多了。

吉林省延边州和龙市东城镇光东村全貌。光明图片

　　扮靓“面子”，提升“里子”

　　讲述人：宁夏吴忠市红寺堡区弘德村党支部书记 任军

　　弘德村位于全国最大的易地搬迁生态移民集中安置区——红寺堡。10多年前，村民们挪出西海固重重叠叠的大山，迁到这片黄河水浇灌的新家园，靠着勤劳双手，过上了好日子。2020年6月8日，习近平总书记来到我们村察看村容村貌，留下深情寄语：“乡亲们搬迁后，更好生活还在后头。希望乡亲们百尺竿头、更进一步，发挥自身积极性、主动性、创造性，用自己的双手创造更加美好的新生活。”

　　街道巷陌的一草一木、家家户户的衣食住行，一点一滴都折射着今昔巨变。搬迁前，吃水是个大难题，半夜起来去翻山，回家太阳快落山；遇上雨雪土路变泥滩，十天半月出不了门；一个赤脚医生看百病，还常常下地干活找不见人。如今，自来水接到了灶头，光纤宽带扯到了炕头，公交车通到村头，卫生院就在门外头。

　　这两年，我们重点对村里的基础设施和公共服务进行提升。5米宽的硬化路升级成8米宽的柏油路，两边栽下景观树、铺上“面包砖”，还修了健身步道和活动广场，出门就是“小微公园”。为了方便移民群众就近务工，政府修了一条通往工业园区的路，条条村道亮起路灯，下班再也不怕一步三坎走夜路了。我们接连实施乡村振兴项目，全覆盖连通污水管网，扩建了两座教学楼，建成了高标准的灯光足球场，卫生院软硬设施不断升级。

　　去年，我们翻建了农贸市场，脏乱差的小地摊不见了，代之以整洁有序的营业房，每年给村集体创收70多万元。乡亲们一边感叹“一脚跨进了城”，一边念着“共产党好，黄河水甜”。如今，男女老少将自编的歌曲《弘德村好地方》挂在嘴边：“弘德村好地方，好呀地方，好地方好风光，到处是枸杞，遍地是葡萄……柏油马路宽又宽，再不是旧模样啊……”

　　下一步，我们将内外兼修，扮靓“面子”、提升“里子”，探索文旅融合振兴乡村的新路子。比如，我们把闲置的移民办事处旧址改造成特色民宿，联合周边几家农业企业，打造农业休闲采摘园、观光园、垂钓园，串联形成乡村旅游路线。我们还挖掘整理移民群众的奋斗史，讲好弘德村故事，建设红色研学基地，让这里真正成为移民安居乐业的和美家园。

　　项目团队：光明日报记者 张胜、苏雁、任爽、耿建扩、陈元秋、王建宏、张文攀、王斯敏光明日报见习记者 李层

　　《光明日报》（ 2022年12月23日 07版）