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大发网址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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扩大国内需求 推动消费动能持续恢复******

  【财经论语】

  作者:依绍华(中国社会科学院财经战略研究院市场流通与消费研究室主任)

  近日召开的中央经济工作会议为新一年经济工作提出明确部署,也为扎实推进中国式现代化规划实施路径。

  扩大内需战略与我国经济发展实际紧密相关。事实上,内需也是保证中国经济持续稳定增长的关键要素。2021年内需对经济增长的贡献率达79.1%,较上年提高4.4个百分点。随着我国经济进入工业化中后期,经济总量达到世界第二,在稳定出口的同时,将扩大内需作为中国经济增长的重要动力成为必然选择。历史经验证明,内需和外需在一国不同经济发展阶段发挥的作用不同。一般情况下,外需拉动在一国经济起飞阶段发挥巨大作用。经济繁荣程度达到一定水平后,内需将在经济发展中发挥更大作用。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,服从并服务于高质量发展,理应成为新时代扩大内需的基本遵循。

  消费作为内需的重要组成部分,对经济增长的拉动作用不断凸显。自2013年开始,消费对经济增长贡献率超过投资贡献率,2019年最终消费支出对GDP增长贡献率为57.8%,高于资本形成总额26.6个百分点;2021年最终消费支出对经济增长贡献率为65.4%,拉动GDP增长5.3个百分点,已成为我国增强经济增长内生动力的主引擎,在扩大内需战略中具有重要地位。

  为有效促进消费增长、推动消费持续恢复,需要进一步缩小收入差距增强消费信心。一是逐步提高城镇低收入户最低生活保障,加大对农村特定地区低收入者的帮扶力度,健全社会“托底”机制,在初次分配与再分配中向低收入人群倾斜,推动低收入群体收入稳定增长;建立健全工资性收入随企业利润增长动态调整机制,扩大中等收入群体。依法保护居民合法经营收入,有序以个人所得税等税制体系调节过高收入,发挥再分配调节机制的作用,缩小居民收入差距。二是促进农民收入稳定增长。引导农村地区以资源禀赋为依托经营特色产业,推动规模化、集约化、差异化发展与产业链条延伸,稳步提升农村居民经营性收入。支持建立商务领域农民工就业服务平台,在农村地区建设养老、托幼、家政等生活服务业技能培训基地,增加中低收入农民的可支配收入。

  发挥流通环节吸纳就业功能。支持微商、电商、网络直播、知识分享等平台发展,以微经济实现兼职就业和副业创业,形成灵活多样的个体经济就业池,引导用工外包服务等平台规范发展,多渠道增加就业。支持小店发展,鼓励小店市场主体实施专业化、差异化、特色化发展,打造“小而美”精品品牌。引导线上线下创业平台优化服务质量并减免服务费用,优化证照办理等政务服务,降低小店的线上线下创业成本,激发各类主体创新动力和创造活力。

  优化新型消费供给,培育新型消费领域,优化免税政策体系,支持发展免税零售,引导免税零售企业实施差异化、多元化经营,构建良性竞争格局,有序增设免税城市和门店,拓宽免税消费空间。推动制造业与流通领域跨界融合,支持零售与批发领域的龙头企业开展供应链逆向整合,建设柔性化供应链,实现个性化、多元化、定制化供给。优化发展与享受型服务消费供给,大力发展文娱、旅游、体育等服务消费产业,鼓励服务内容、业态与模式创新,推动服务消费场所的数字化、智慧化改造升级,丰富购物中心等消费场所运动、康养、餐饮等业态配置,构建满足多元消费需求的一站式体验消费场景。

  双向推进多层次城市消费体系和县域商业体系建设。首先要高质量培育国际消费中心城市,优化城市核心消费商圈布局。推动集聚国内外优质消费资源,促进商圈内不同经营模式和业态优势互补、信息互联互通,增强场景化、立体化、智能化展示功能,形成一批具有国际影响力的步行街、商业街、购物中心等地标式场所。其次要完善社区便民商业网点。推动补建和提升基本便民商业网点覆盖率,鼓励品牌连锁便利店业态发展,支持搭载多元生活服务功能,提升社区便民服务质量。再次要培育县域领先商贸流通主体,完善商业网点业态配置。加快县城综合商贸服务中心改造升级,鼓励供销社、邮政等创新发展,依托点多面广的网络优势完善农村商贸流通综合服务水平,支持电商平台、供应链综合服务企业等赋能农村传统商业网点,以数字化技术、供应链管理等助推提质增效,发展新型品牌连锁业态。

  1至11月份,全国规模以上工业增加值同比增长3.8%,高技术制造业增加值同比增长8.0%。

  今年全国粮食总产量达到13731亿斤,比上年增加73.6亿斤,增长0.5%,连续8年稳定在1.3万亿斤以上。

  1至11月份,全国固定资产投资(不含农户)520043亿元,同比增长5.3%。高技术产业投资增长19.9%。

  (刘坤整理)

  《光明日报》( 2022年12月22日 15版)

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