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

筑牢互联网关键资源的基础******

　　【乌镇观察】

　　光明日报记者 王禹欣 张晓华

　　当前，全球互联网产业发展正经历一场全局性、战略性、革命性时代转型。包括域名、关键数据、网络基础设施等互联网关键资源，承担了互联网标识、地址和路由等关键核心功能，是全球互联互通、网络空间安全稳定的重要基石。

　　本次世界互联网大会，首次举办“构建透明、可信的互联网关键资源管理体系论坛”，为构建透明可信的互联网关键资源管理体系、释放互联网发展新动力建言献策。

　　巩固网络发展的根基

　　互联网是最重要的现代化基础设施之一，正在成为新一轮科技革命和产业变革的关键支撑和重要保证，推动我国科技创新、数字经济和现代产业体系的可持续发展。统计显示，截至2022年6月，我国网民规模已达10.51亿人，互联网普及率达到74.4%，远超全球平均水平，我国正在从网络大国向网络强国阔步迈进。

　　“互联网核心技术是我们最大的利益。”中国工程院院士吴建平说，“网络空间核心技术体系是网络空间命运共同体的重要支撑，只有掌握下一代互联网核心技术，才能真正筑牢未来网络空间命运共同体的牢固基础。”

　　互联网域名系统国家地方联合工程研究中心主任毛伟表示，从互联网体系架构出发，可以简单地将互联网分为物理设施层、基础资源层和应用层三层结构。其中，物理设施层是由计算、存储、网络共同构建的底层支撑，好比“信息高速公路”；应用层是金融、政务、社交等基于互联网形成的各种应用，就像跑在高速公路上的汽车；基础资源层则类似于两者之间的导航系统。

　　“‘导航系统’一旦失效，就会面临断网风险。因此，互联网关键资源常被称为‘网络根基’，关系到互联网发展的基础。”毛伟解释。作为网络空间的“导航”，DNS已经超越最基本的解析功能，成为涵盖网络空间关键技术资源、软件系统在内的支撑全球互联互通共享共治的重要基石。

　　“从核心技术突破的角度来看，下一代DNS要向数据赋能、全面感知、可靠传输、智能分析、精准决策升级，进一步筑牢数字经济重要网络根基。”毛伟说。

　　释放数据要素价值

　　“如何更好支持数字经济发展”成为互联网关键技术发展的关键之问。

　　面对不断升级的网络安全挑战，DNS的技术适配与升级成为当务之急。数字经济的高质量发展、新一代信息技术的深化应用，同样需要DNS技术的创新突破。

　　网络空间也是全球数字经济的生存和发展空间。在伏羲智库创始人李晓东看来，从DNS到DIS的转变是数字化发展的方向。“互联网不仅为全球范围内主机的互通互联搭建了桥梁，更为数字化数据采集、交换与传输提供了基础，承载了数字经济中的要素流通，对数字经济发展至关重要。”李晓东说。

　　信息化进程包含数字化、网络化和智能化三个阶段。其中，数据与应用结构是信息化竞争的必然趋势。数字经济、数字政府、数字文化等，都是数字化发展应用的重要方面，也是互联网发展的重要方向。“从网间互联到主机互联再到数据互联，盘活数据要素去释放数据价值，是互联网关键资源的发展趋势。”李晓东说。

　　夯实网络安全防线

　　互联网的发展，不仅便利了人们的生活，也带来了潜在风险。随着技术的不断进步，网络攻击者的攻击方式更加先进、成本不断降低，网络钓鱼、恶意软件、供应链攻击等攻击行为，严重危害了人们的日常生活与产业发展。

　　“管理互联网关键资源时，共担安全责任非常重要。”亚马逊云科技副总裁保罗·卫克玺呼吁共担互联网关键资源的安全责任，“它源于人们的基本常识——修得好栅栏，收获好邻居——明确的边界可以防止混乱的产生。”

　　进入数字文明时代，网络安全的概念难以涵盖数字化技术带来的各种新挑战，所以需要升级为数字安全。“保障网络安全，要有‘上山下海’的劲头。”360集团创始人周鸿祎表示，要推动数字经济与实体经济融合发展，让中小微企业在数字化的过程中得到基础的安全保障。

　　十年来，我国网络安全工作水平显著提升。“网络安全为人民、网络安全靠人民”深入人心。中国网络空间发展治理实践证明，世界各国都可以找到适合自己的互联网发展治理之路。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 11版）