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

2022年广州空气质量改善再获突破******

　　广州日报讯 (全媒体记者杜娟 通讯员穗环宣)2022年广州市蓝天保卫战取得积极进展，空气质量改善再获突破。记者1月16日从市生态环境局获悉，2022年，广州市5项污染物指标明显优于国家二级标准，均同比下降或低浓度持平。其中，PM2.5平均浓度22微克/立方米，全年每天达标，再创新低，在国家中心城市中保持最优。此外，空气质量优等级天数同比增加50天；“十三五”期间一直超标的二氧化氮实现连续三年稳定达标，平均浓度创历史新低。

　　落实“控车、降尘、少油气”七字治气方针

　　2022年，广州坚持系统治理，制定实施全年工作总计划、年中专项行动方案、年末百日攻坚强化方案等，推进落实“控车、降尘、少油气”的治气思路，深化PM2.5和臭氧协同控制。2022年新增纯电动巡游出租车1823辆，占比超90%；累计推进氢燃料电池车辆约300辆；注销国Ⅲ排放标准营运柴油货车1901辆；全市1278个涉油工地94%落实使用合格油品措施；6艘珠江游电动船投入运营，全港岸电覆盖率超90%。检查挥发性有机物生产、销售企业745家次，查处相关环境违法行为；对132家涉挥发性有机物重点企业进行分级管理，推进升级改造；全市362家企业完成一轮次污染物吸附设施的更新，565座加油站、18座储油库完成密闭性检查，完成17家企业50多万个密封点泄漏检测与修复。开展扬尘防治日常检查、“回头看”抽查和专项巡查，检查建设工地10000余个次，立案处罚建筑废弃物违规排放运输1180宗。

　　加强科研支撑，开展专项执法

　　充分发挥大气环境预警防控专家团队作用，建立专家帮扶工作机制；建设13个挥发性有机物组分监测站，黄埔、白云、番禺区建成293个小型空气质量监测站，在300辆出租车上安装空气质量移动监测系统，用好广州塔垂直监测数据，每日提供重点管控区域及重点抽查企业建议名单，为科学治气提供技术支撑。

　　利用铁塔公司视频监控、小型空气质量监测站、在线监控、走航监测、无人机巡查、遥感监测、黑烟车抓拍、电力监控等技术锁定污染源，精准打击，严格查处环境违法行为。7月以来开展挥发性有机物专项执法行动、百日攻坚执法保障行动共检查企业4429家次，发现问题企业812家，立案调查89宗，责改403宗，取缔关闭15家。

　　约谈石化行业相关企业和重点用车大户，压实重点企业臭氧污染防治社会责任；发布《关于错峰卸油、夜间加油和绿色出行的倡议书》《关于重点企业加强污染减排的倡议书》，督促签订《广州市柴油车重点单位环保用车公开承诺书》，引导全民参与治气。

　　2023年广州大气治理的工作重点有哪些？

　　2023年广州大气治理的工作重点又有哪些？市生态环境局有关负责人表示，将继续按照“控车、降尘、少油气”的治气思路，牵头持续深入打好蓝天保卫战，重点做好六方面工作。

　　强化科技支撑。强化大气环境预警项目的支撑，深化臭氧、PM2.5协同控制研究，注重边研究、边产出、边服务。

　　收严排放标准。生物质、燃气锅炉执行《锅炉大气污染物排放标准》(DB44/765-2019)特别排放限值通告，氮氧化物标准由150毫克/立方米收严至50毫克/立方米。2023年全市推广使用国6b标准车用汽油，实施重型柴油车国6b排放标准。

　　深化移动源污染防治。协调巡游出租车、市中心区公交车全面实现纯电动化，组织落实国Ⅲ柴油货车分步限制通行措施；协调推进国Ⅲ营运柴油货车淘汰。

　　加强挥发性有机物污染治理。加快推进含挥发性有机物原辅材料源头替代；实施石化、化工和表面涂装等重点领域深度治理，提升泄漏检测与修复工作水平，推进502个储油罐挥发性有机物排放控制。

　　强化面源污染精细化管理。聚焦建筑施工、城市道路、线性工程、运输车辆和裸露地面等领域扬尘污染源，协调督促建设工程严格落实“6个100%”要求，加强余泥运输车辆规范化管理。

　　精准应对污染天气。加强空气质量会商和专家研判，动态更新污染天气应对减排清单并落实应对减排措施，利用在线监测、走航监测、无人机巡航、电量监控等科技手段，实施针对性管控。