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金马彩票2023-01-31 16:05

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

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确保产业链供应链循环畅通******

  中央经济工作会议强调,围绕制造业重点产业链,找准关键核心技术和零部件薄弱环节,集中优质资源合力攻关,保证产业体系自主可控和安全可靠,确保国民经济循环畅通。

  落实中央要求,相关部门聚焦重点产业链薄弱环节加快补齐短板,确保重点企业稳定生产和物流畅通,各地加快补链、延链、强链,保障产业链供应链安全稳定,注重挖掘增量政策空间,聚焦薄弱环节精准加力,为工业经济稳定恢复增强动能。

  千方百计稳生产

  一段时间以来,疫情防控重点医疗物资生产保供成为重中之重。工信部副部长王江平表示,为了确保疫情防控重点医疗物资的产业链供应链循环畅通,工信部指派专员现场办公,协调解决企业物流、用工、原料采购等困难,保障企业生产不断、供应稳定。

  各地各部门将工业经济稳定恢复放在重要位置,及时出台系列举措,提升产业链供应链韧性和安全水平,指导企业应对疫情冲击,实现稳产达产,加强能源和重要原材料、关键零部件供应保障,振作工业经济。

  多地采取一系列新举措,全力确保产业链供应链安全稳定。比如,江西省通过建链、畅链、保链、强链、护链“五链合一”,招大引强做好“建链”,产销对接做好“畅链”,精准施策做好“保链”,创新引领做好“强链”,政府推动做好“护链”,全力保障产业链供应链循环畅通。青海省西宁市统筹推进产业链“链主制”+重点企业“包保服务制”,加快重大项目建设落地,大力发展新兴产业,千方百计稳生产、保运行、促发展,以点带链、以链带面促进工业经济平稳运行……

  “当前,各地确保产业链供应链循环畅通的主要措施包括,提升产业链重点企业的保供能力,通过白名单等方式,全力支持重点企业复工复产;保障货运物流畅通,推进跨区域协同,疏通供需卡点堵点;加强产业链供应链的数据收集和信息共享,主动撮合供需,贯通生产、分配、流通、消费等各个环节。”赛智产业研究院院长赵刚说。

  抓住关键补短板

  2022年12月31日,被誉为“争气机”的首台国产F级50兆瓦重型燃气轮机首次点火成功,标志着东方电气集团历时13年自主研制的该燃气轮机向商业化运行又迈出重要一步。

  近年来,关键领域技术攻关不断取得积极进展,制造业核心竞争力进一步提升。“但也要看到,我国产业链仍然存在薄弱环节,在一些领域总体表现为‘缺芯少魂弱基短件’。”中国宏观经济研究院产业所工业室主任付保宗表示,特别是在集成电路及专用设备、操作系统及工业软件、航空发动机及机载设备、关键材料等重大基础领域,由于技术门槛高、产业化难度大,“卡脖子”风险日益显现。同时,基础研究积累薄弱,原创性成果相对缺乏,一些产品研发与应用脱节,前沿技术产业化能力不足,产品开发成功率较低。

  中央经济工作会议强调,着力补强产业链薄弱环节。如果说千方百计稳定企业生产是当前确保产业链供应链循环畅通的重点,那么补短板则是着眼长远的必经之路。

  “补强产业链薄弱环节,要分兵突围,多向发力。”付保宗认为,首先,要探索市场条件下的新型举国体制,支持探索以下游重点需求用户为主导,建立上下游、产学研多方参与的市场化技术攻关联盟组织。其次,针对一些竞争性领域的产业链短板环节,动员各类市场主体开展研发,鼓励新型研发机构探索新型组织模式,支持构建多种形式产学研用共同体。

  “要坚持科技自立自强,聚焦重点产业链薄弱环节加快补齐短板。针对关键环节‘卡脖子’、新增长点支撑不足等结构性制约,推进补链强链,加快培育新动能。”工信部副部长辛国斌说。

  培育激发新动能

  没开灯的厂房里,传送带不停运送着零部件,一部部手机接连下线,几乎看不到工人……2022年,小米北京亦庄智能工厂一直处于开足马力的状态,生产了上百万台高端智能手机。厂长周毅介绍,通过对产线的不断优化改进,目前小米工厂已将200多道手机生产工序的自动化率提高到75%,相比传统产线生产成本下降超20%。

  付保宗表示,数字技术正深刻改变制造业发展模式,加速提升产业效率,不断催生新模式、新业态、新产业,为工业增长创造新动能。要落实好“首台套、首批次、首版次”等扶持政策,进一步激发工业企业开展新一轮技术改造的动力,以信息化培育新动能,以新动能推动新发展。

  “随着疫情防控措施的优化,因物流不畅造成的产业链供应链堵点问题将大幅减少。来自外部的技术、产业和贸易限制可能成为影响我国产业链供应链稳定性的重要因素。”赵刚说。

  江苏省发展改革委二级巡视员李义介绍,江苏正加快建设自主可控安全高效产业体系,将更多要素资源投向先进制造业领域。福建省工信厅党组书记、厅长翁玉耀表示,已制定企业数字化转型行动计划,推进140个新一代信息技术与制造业融合项目建设,召开产业数字化转型晋江现场会,推广先进典型示范标杆。

  “我们将牢牢把握高质量发展这一首要任务,坚定信心决心,聚焦自立自强,统筹发展和安全,锻长板、补短板、强基础,加强传统产业改造升级,加快培育壮大新兴产业,全面提升产业体系现代化水平。”工信部党组书记、部长金壮龙说。(黄 鑫)

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