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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

“三红校园”润泽学生心田******

　　湖北省襄阳市樊城区建设“红色堡垒”、培养“红烛先锋”、培育“红心少年”——

　　“三红校园”润泽学生心田

　　本报记者 程墨 通讯员 付晓方 聂志鹏 尚紫荆

　　一张张历史英雄人物图片、一个个英勇抗战故事、一本本红色经典书籍……近日，在湖北省襄阳市长虹路小学的“红色文化长廊”中，在学生解说员生动形象的讲解中，师生仿佛置身那段峥嵘岁月，激荡起爱国主义情怀。在襄阳市樊城区中小学校园里，讲红色故事、唱革命歌曲、演红色剧目等活动比比皆是。

　　如何以高质量党建引领教育优质发展？2020年10月，襄阳市樊城区出台了《教育系统党建工作三年行动计划》，全面开展“三红校园”创建工作，通过将党支部建设成“红色堡垒”、把教师培养为“红烛先锋”、把学生培育成“红心少年”，构建起以高质量党建引领全区教育事业高质量发展的新格局，让党的思想理论润泽学生们的幸福童年。

　　筑牢“红色堡垒”，以红色阵地凝聚精神力量

　　新年伊始，一场中小学干部选拔任用通识性知识测试在樊城区进行，此次测试将作为干部提拔任用的重要依据。为优化组织设置，樊城区教育局一方面依托“区教育系统党员干部教育培训基地”，加强教育培训；另一方面，编制《樊城区教育系统支部标准化规范化指导手册》，对全区中小学、幼儿园党员活动室建设进行规范，构建以党组织为核心的教育管理新机制。

　　党建引领之下，樊城区全区各学校结合“四史”中的先进人物、典型事件、精神谱系，在校园打造党史长廊、红色布景、文化墙等多样化、典型化的校园特色景观，逐步形成“一校一品牌、一校一特色”的校园文化。

　　襄阳市米公小学打造了“书写人生、奠基未来”的办学理念，让书法教育成为促进师生爱党、爱国、爱家乡的重要载体；襄阳市二十一中将爱党、爱国、爱家乡的情怀融入学校“家·国”文化中，引导学生争做有理想、有担当的社会主义建设者和接班人……

　　“三红校园”创建工程实施以来，樊城区教育系统各基层党支部共开展党史学习1036次，全区学校赴各党史学习基地学习52次，涌现出米公小学、三十五中等10个“三红校园”创建第一批示范单位，有效激发了基层学校党建发展活力和党员教师干事创业的劲头。

　　树立“红烛先锋”，让党的建设成为强师之基

　　“敬爱的党组织，我志愿加入中国共产党……”在樊城区2022年新入职教师培训开班仪式上，283名新入职教师中有260名新教师主动向各自学校党组织递交了入党申请书。

　　“要把党性教育作为新入职教师培训第一课，让我们的人民教师成为让党放心、让学生喜爱、让人民满意的‘红烛先锋’。”襄阳市樊城区教育局党委书记、局长齐光伟介绍，近年来，为引导广大教师成为红色育人的中坚力量，樊城区教育局出台《全区教育系统“双培养”工程实施方案》，以学校为单位遴选政治素质高、业务能力强的后备干部和骨干教师进入“双培养”人才库，定期开展党性教育。

　　同时，该区推进“三名”工作室（名师、名班主任、名校长）创建和“千名名师培养”工程，通过政策支撑、平台打造、发展保障等措施，着力打造一支师德高尚、业务精湛、敬业奉献的教师队伍。

　　襄阳市诸葛亮中学党员教师高蔷是襄阳市“隆中名师”。近年来，她充分发挥自身的示范、辐射和引领作用，依托襄阳市“隆中名师高蔷工作室”吸纳了襄阳市区域内及十堰市竹溪县共计30余名中青年教师进入工作室，开展教科研活动，实现名师引领、共同成长。

　　“三红校园”创建工程启动至今，樊城区共评选出1570名区级优秀教师（班主任、教育工作者），112名市级学生最喜爱的好老师，评选湖北省特级教师6名、襄阳市隆中名师（校、园长）7名、樊城名师（校、园长）135名。

　　培育“红心少年”，用创新实践厚植红色基因

　　“学生更易接受怎样的方式，学校就要做怎样的创新。”为了引导中小学生扣好人生第一粒扣子，厚植“爱党、爱国、爱家乡”的红色基因，樊城区教育局以培育“红心少年”为主线，全力打造“大思政”课堂。

　　开展“四史”教育进课堂、“课前三分钟讲党史小故事”、“我与国旗合影”……樊城区各学校创新思政课形式，开展各类特色活动，将党的二十大精神融入学校、引进课堂。

　　在“红心少年”培育过程中，樊城区教育局出台《全区中小学红色社团建设指导方案》，鼓励各学校积极探索组建红色社团，并通过不断创新社团活动形式，让学生们感受“红色文化”。截至目前，全区各学校共成立了1100余个校级、年级、班级三级学生社团，共开展红色主题社团活动1700余场次。

　　“‘三红校园’创建工程增强了我区中小学党建工作活力，充分将党建的政治优势、组织优势转化成教育发展的优势，带动了全区教育事业的跨越发展。”齐光伟表示，下一步，该区将以更高的标准开展第二批“三红校园”创建工作，打牢党建工作根基，全面提升党建工作质量。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）