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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

【乌镇声音】周鸿祎：没有攻不破的系统，未来要做到安全先行******

　　近日，2022年世界互联网大会乌镇峰会在浙江乌镇举行。峰会期间，360集团创始人周鸿祎接受记者采访时表示，随着数字化发展，未来基本上所有问题都是基于数字化发展，软件里漏洞不能全部消除，必然导致“没有攻不破的系统”。“这种情况下，发展与安全应该并重。未来随着数字化发展，原来安全可以忽视或延迟一步，但未来安全要先行。”

　　记者：工信部数据显示，截至9月末，三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户17.45亿户，已超移动电话用户数6586万户。怎么看待物联网用户超过了移动用户而产生的安全问题？

　　周鸿祎：这个趋势一点都不惊讶。物联网设备不仅数目众多，而且都是无人值守的设备，可能是7×24小时在用。所以，物联网的数目可能是手机、电脑等加起来的一百倍以上。这个时代一定会来到，只不过是快和慢的问题。

　　物联网时代带来的安全挑战非常大：第一，每个物联网设备都是基于软件定义，所以物联网设备里也有很多漏洞；第二，物联网设备万物互联，可以把虚拟世界和物理世界连在一起，但反过来使得所有在虚拟世界里的攻击都会变成物理世界的伤害；第三，物联网设备数目众多，而且很多物联网设备都是通过5G链接、没有边界，过去想通过边界防护的方法也不可能了。

　　事实上，传统网络安全行业缺乏主动设计的碎片化思路已不再适用。因为总不能再给每一台物联网设备都配防火墙、装杀毒软件，这是典型的刻舟求剑的思路。所以，这就需要用新的顶层设计、新的方法来解决。其实，在物联网时代，只要通过足够多的数据探针，把在物联网设备上产生的安全流量、安全事件都汇总到一个中央大数据平台，从全网的维度进行集中研判、分析。在某个物联网设备被攻破之后，能够快速地看到，而且能够快速地应对。

　　记者：前段时间，西北工业大学遭遇黑客攻击。类似情况应该如何应对？

　　周鸿祎：这种国家级攻击主要危害有两种：一是偷窃情报和数据，导致很多老百姓个人隐私泄露，又卖到暗网上，导致很多欺诈集团利用这些数据，给老百姓带来“切肤之痛”；二是国家级攻击瞄准对象是国家关键基础设施，比如，水电气、城市交通、能源、金融、教育、医疗等。

　　记者：后疫情时代，互联网发展前景如何？

　　周鸿祎：数字经济和实体经济并不矛盾。它是要用数字化对实体经济进行改造，改造完以后实体经济也可以称为数字经济。这就意味着，传统的行业不要老去内卷或过度竞争、躺平，而是想一想如何用数字化进行流程再造、商业链条再造，从而产生创新的业务模式，这就意味着所有行业都值得用数字化再做一遍，这里就有巨大的机会。

　　记者：现在全国很多地方都在发展信创产业。如何避免同质化竞争？

　　周鸿祎：信创产业非常重要，它是要把很多IT技术架构，从底层CPU主板内存硬件，到操作系统以及各种应用办公软件，都能实现国产化，防止将来在供应链上被其他国家“卡脖子”。所以，现在各地都在做不同的信创平台，这是非常有必要的。信创本身解决了一部分安全问题，至少解决了别人在供应链里利用给操作系统布设后门的问题。但信创同样面临着数字安全挑战，因为里面代码无论是利用开源代码修改，还是自己撰写代码，都会存在一些漏洞，有漏洞也一样会被人利用。所以，要保证信创体系应用软件操作系统安全，也需要建立起类似360安全大脑的这种大数据分析体系，能够把信创系统、信创设备中可能的安全攻击捕捉到。（记者 李政葳 刘昊）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）