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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

数字产业集群千帆竞发******

工作人员在安徽省合肥市的中国声谷体验中心介绍一款智慧医疗产品。

新华社记者 张端 摄

　　党的二十大报告提出，加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。近几年，中国数字产业集群发展迅速，多地开展积极探索。深圳市新一代信息通信集群、无锡市物联网集群、合肥市智能语音集群、杭州市数字安防集群……在工信部日前公布的45个国家先进制造业集群名单中，多个新一代信息技术领域的产业集群上榜。

　　地方数字经济有“个性”

　　技术人员在键盘上敲入代码指令，多辆载重约10吨的无人驾驶智能网联货车就能在码头、集散中心、企业仓库之间进行自动装载和卸货——在江苏省无锡市，物联网技术为企业带来了极大的便利。

　　类似的场景在无锡比比皆是：无人驾驶智能清扫车在街道穿梭工作，综合性气象探测仪感知着天气的细微变化，快递包裹在双层交叉带分拣设备上被快速扫描分拣……这背后，是无锡市物联网产业集群的飞速发展。

　　统计数据显示，目前无锡集聚物联网相关领域企业超3000家，涵盖关联芯片、感知设备、网络通信、智能硬件、应用服务等全产业链条，形成了以物联网为核心的数字产业集群。2021年，无锡物联网产业规模超过3500亿元，占江苏省的1/2、全国的近1/4。

　　工信部相关负责人指出，数字产业集群是以新发展理念为引领，从事数字产品制造、数字产品服务、数字技术应用、数字要素驱动的企业主体及其相关机构等组成的具有较强核心竞争力的企业集群。

　　如今，多地数字产业集群加快形成，且各具特色和优势。在安徽省合肥市，智能语音集群以科大讯飞等为龙头，2021年实现营收1378亿元、入园企业达1423家，连续5年产值、企业数量增长率均超过30%。在浙江省杭州市，数字安防集群带动全市4322家相关企业，2021年核心产业实现营收2720.8亿元，同比增长17.2%。

　　中国电子信息产业发展研究院日前发布《2022中国数字经济发展研究报告》称，基于资源禀赋抢占数字经济核心产业，再围绕产业名片打造市场和生态，是诸多城市发展数字经济的重要路径。例如，成都的电子信息产业、贵阳的大数据产业、武汉的通信产业等“个性化”鲜明。

　　“集聚效应”看得见

　　走进位于广东省佛山市数字经济创新产业集聚区的安德里茨（中国）有限公司，生产车间内二维码、条形码和数字显示屏随处可见，员工扫码打卡即可完成个人数据收集。车间主任或者班组长在屏幕前就能实时精确掌握产品缺陷、工序产出、设备效能、工人效率等信息。该公司相关负责人介绍，在全流程管理系统赋能下，企业实现了从订单到交货的全流程数字管理，该工厂也成功入选佛山市数字化智能化示范工厂。

　　记者了解到，总面积20.89平方公里的佛山数字经济创新产业集聚区内一片火热，一批优质数字经济项目涌现，为佛山数字经济发展助力。

　　专家指出，中国数字经济持续多年的飞速发展，为打造数字产业集群提供了良好基础。数字产业集群可以发挥专业化分工、产业间协同合作效应，有效降低创新和交易成本，优化配置并促进生产要素合理流动，在推动数字产业内互联互通、融合发展的同时，有力促进数字经济与实体经济深度融合。

　　中国信息通信研究院日前发布的《全球数字经济白皮书（2022年）》显示，2021年，中国数字经济规模为7.1万亿美元，位居全球第二。据统计，工业互联网目前已全面融入45个国民经济大类，产业规模迈过万亿元大关。

　　顺应数字经济发展大势，许多地区积极构建数字产业集群。北京市朝阳区重点建设人工智能、集成电路、工业互联网、网络与信息安全、空间地理信息五大特色产业集群，目前全区共建成5G基站4889个，落地建设国家工业互联网大数据中心等创新平台。广东省广州市白云区以“龙头企业+产业生态”的思路，推动白云湖数字科技城建设，目前该科技城已涵盖新一代信息技术、人工智能、电子竞技、商业服务等产业，总投资额超200亿元，数字科创产业集聚效应初步显现。

　　龙头企业来带动

　　5G、集成电路、新型显示、人工智能……今年8月，深圳市新一代信息通信产业集群展亮相第十届中国电子信息博览会，聚焦新一代信息通信产业及细分领域的关联产业，集中展示相关数字产品及应用。

　　“新一代电子信息产业已经成为支撑深圳市工业经济发展的主导力量，对拉动有效投资、促进信息消费和助力制造业数字化转型发挥着极强的带动作用。”深圳市新一代信息通信产业集群负责人毕亚雷表示。深圳市新一代信息通信产业集群集聚了华为、中兴、比亚迪等龙头企业，2021年该产业总产值达到2.38万亿元，约占全国的1/6。

　　业内人士认为，建立和发展数字产业集群的最佳途径，就是让一批现有的互联网公司充分利用大数据优势，利用算力、算法转型升级，成为挖掘数字“钻石矿”的“掘进机”，成为挺进“数字蓝海”的“巡洋舰”，成为数字经济中的市场主体。

　　在近日举行的2022年数字经济健康发展全国深度行·深圳站活动中，针对“如何打造具有国际竞争力的数字产业集群”，工业和信息化部信息技术发展司数字经济推进处处长张建伦提出三点建议：一是全面奠定数字经济健康发展的基础，包括网络基础设施建设、数字化转型推进及数字化治理能力提升等；二是准确把握数字经济健康发展新形势、新要求；三是全力推动数字经济健康发展，包括推动产业数字化、数字产业化转型升级等。

　　中国电子信息产业发展研究院信息化与软件产业研究所数字化转型研究室主任高婴劢表示，目前数字产业集群建设热度高，下一步需加快5G、集成电路、工业软件等代表国家战略方向、创新密度高、市场潜力大的产业集群化发展，增强本土产业链供应链竞争力，形成全局带动效应；同时鼓励云计算、大数据、工业互联网、人工智能等新兴产业集群化发展，通过规模集聚、优势互补，促进数字产业高速成长。（人民日报海外版记者 李嘉宝）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）