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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

北京西城今年计划再新增义务教育学位1万个******

　　中新网北京1月6日电 (杜燕徐婧)2022年，北京市西城区共新增义务教育学位1万个。2023年，西城区将继续通过区域资源调整，区内外学位联动，推进学位保障工作，计划新增义务教育学位1万个。这是记者今天从北京市西城区两会上了解到的。

　　优质均衡发展迈出新步伐

　　北京市西城区委教育工委、区教委相关负责人介绍，2022年，北京市西城区围绕“巩固教育高原、打造教育高峰、做有温度的西城教育”的目标，守正创新，攻艰克难，团结奋进，在扩大优质资源供给、深入推进双减、加强教师队伍建设等方面取得明显成绩，优质均衡发展迈出新步伐。

　　2022年，北京市西城区共新增义务教育学位1万个。每个学区各增加2所初中学区派位学校，每个学区初中派位学校达到10所。

　　西城区启动19所“小而精”“小而美”特色学校建设，通过区领导联系学校、干部教师流动、教育教学质量提升、校园文化凝练、“大师营”等系列举措，推进这些规模较小的学校特色发展、高质量提升，构建美美与共、各具特色的教育生态，整体推动西城教育高水平优质均衡发展。

　　西城区启动“教师成长关爱工程”，涵盖四大方面16条举措，以广大教师最关心、最直接、最现实的问题为突破口，在提升师德素养、促进专业成长、创新激励机制、关爱身心发展等方面提出了一系列工作机制和有效措施。

　　在双减方面，通过推进作业质量提升工程、智学服务平台建设工程等，加强课堂教学研究，促进提质增效，丰富课后服务供给等，将双减工作进一步做深做实。同时，持续加强民办机构治理监管，防止问题反弹。

　　负责人表示，2023年，北京市西城区将进一步扩大优质教育资源覆盖面，继续通过区域资源调整，区内外学位联动，推进学位保障工作，计划新增义务教育学位1万个。

　　五育并举促进学生全面成长

　　北京市西城区将进一步实施“一校一案”，系统做好学校德育体系的建构，夯实德育工作的实效性。打造中小学一体化教师育德能力平台——“班主任节”，继续组织好“讲述育人故事”活动、区级优秀班主任、市级“紫禁杯”“我最喜爱的班主任”评选以及德育干部协作组交流等工作，加强德育队伍建设，提升全员育德水平。

　　西城区将通过开展“见字如面”、“西城区开学一课”等主题教育活动，培育学生的爱国情怀。

　　西城区将配齐劳动教育必修课专职教师，完善劳动教育评价体系，以劳动教育目标、内容要求为依据，将过程性评价和结果性评价结合起来，健全和完善学生劳动素养评价标准。同时，将全面加强和改进学校体育、美育工作。

　　全力打造“小而精”“小而美”学校

　　负责人表示，2023年，西城区将继续推进6所中学“小而精”和13所小学“小而美”工程，帮助学校全面提升教育教学环境和质量，实现内涵发展。积极开展多维度工作视导，通过专题研讨、校长论坛、学校展示等机会为学校“小而美”“小而精”建设提供展示平台。

　　北京市西城区教育部门将进一步加强调研，了解学校在“小而美”“小而精”项目上的建设需求，协调资源，帮助学校解决急难问题，实现学校高质量发展；加强精品意识，将项目建设与学校整体办学相结合，发挥学校内在驱动力，通过精品项目引领、学校全方位发力、教委全过程管理，推动学校发展迈上新的台阶，办老百姓满意的学校。

　　持续推进双减工作深入开展

　　西城区教育部门将进一步加强指导和服务，统筹各方力量，推进项目合作，为学校补充课后服务课程资源，丰富课后服务课程供给，提高课后服务质量。

　　各学校将进一步做好课堂教学提质增效。通过开展“课堂+作业+评价”的实践与研究，指导教师在课堂教学内容、教学方式、信息技术应用、课堂教学评价、作业设计等方面不断提升，全面提升课堂教学质量。通过加强校际间交流，达到智慧共享、共同提升。

　　全面提升教育信息化水平

　　西城区教育部门将重点推进西城区云课堂评价系统建设项目，完善校园教学智能设施和数据采集体系建设，实现区域教学过程性评价能力提升。完成线上作业平台、英语课堂互动教学、五育融合评价体系等重点项目建设。

　　北京市西城区将推进薄弱环节改造提升，增补完善各校校园信息化设施，包括校园有线网络、无线网络、电子班牌、数字广播、ip电话、直录播教室、英语听说教室基础环境。重点保障“小而美”“小而精”学校信息化环境提升。(完)

　　西城区将以点带面推进智慧校园建设，持续提升信息化服务教育教学能力。积极为各类教育信息化试点示范创造有利条件，重点抓好智联教室试点项目建设和“智慧校园”融合应用示范基地建设。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）