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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

以绿色发展推动农业现代化******

　　作者：包晓斌（中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员、农村发展研究所研究员）

　　推进农业绿色发展，不仅是一场关乎农业结构和生产方式调整的经济变革，也是一次行为模式、消费模式的绿色革命。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央作出一系列重大决策部署，农业发展全面绿色转型取得积极进展。同时也要看到，我国农业绿色发展不平衡不充分的问题依然突出，农业资源短缺、农业面源污染、农业生态系统退化、绿色优质农产品和生态产品供给不足等问题有待解决。

　　全面推进农业绿色发展是实现农业现代化的题中应有之义。习近平总书记指出，“良好生态环境是农村最大优势和宝贵财富”。我们要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，加快发展方式绿色转型，健全资源环境要素市场化配置体系，推动形成绿色低碳的生产方式，发展绿色低碳产业，增加绿色优质农产品供给，实现保供给、保收入、保生态的协调统一。

　　健全农业绿色生产体系

　　实现农业绿色发展，要推行绿色生产方式，优化农业要素配置，提高绿色全要素生产率，强化农业绿色发展的科技支撑，完善相关支持政策，把绿色发展导向贯穿农业发展全过程。

　　第一，建立健全绿色农业标准体系。建立绿色农业相关标准，覆盖农业生产源头、农业生产过程到农业废弃物资源化利用全过程。规范清洁化生产等农业技术操作规程，加强绿色生产网格化管理，确保从农业生产资料的投入到农业生产全过程达到绿色标准。切实加大资金投入，强化龙头企业原料生产基地基础设施建设，提升绿色生产标准化水平。

　　第二，推动绿色生产科技创新。优化农业生产要素配置，加强绿色生产技术研发与推广，以控肥控药、作物育种、产地环境修复等为重点，开展农业绿色生产技术攻关。推动高校、科研院所、企业等共同组建农业科技创新联盟，加强农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化等生产技术的集成研究和应用推广。加快绿色农业机械装备研发应用，提升农业机械化水平。

　　第三，落实农业绿色生产的支持政策。坚持以农民主体、市场主导、政府依法监管为基本遵循，既要明确生产经营者主体责任，又要通过市场引导和政府支持，调动广大农民参与绿色发展的积极性。完善有机农业用地和绿色农业用地的保护政策，推动实现资源有偿使用。完善促进农业资源合理利用与生态环境保护的农业补贴政策体系，有效利用绿色金融激励机制，更好支持农业绿色发展。

　　优化农业空间布局

　　实现农业绿色发展，要规范农业发展空间秩序，构建农业绿色发展产业链价值链，提升农业的综合价值，发挥生态资源优势，推动乡村产业走空间优化、资源节约、环境友好、生态稳定的路子。

　　第一，统筹安排农业生产布局。围绕解决空间布局上资源错配和供给错位的结构性矛盾，努力建立反映市场供求与资源稀缺程度的农业生产力布局，鼓励因地制宜、就地生产、就近供应。落实农业功能区制度，建立粮食生产功能区、重要农产品生产保护区。合理制定产业规划，将农业增产导向转变为提质导向。强化资源环境管控，因地制宜制定禁止和限制发展产业名录，控制种养业发展规模和强度。

　　第二，培育绿色优势产业。立足区域资源禀赋和比较优势，坚持保护生态优先，发展优势产业。推动生态产业园、田园综合体、农村一二三产业融合发展先导区等多元化发展，促进休闲农业和乡村旅游发展。推动农业产业全面提档升级，突出绿色生态导向，提升农业产业绿色化水平，推进农业生态产业化和产业生态化。

　　第三，合理调整种植业和养殖业结构。提升粮食综合产能，推进粮豆合理轮作。改善养殖生态环境，科学合理划定禁养区，适度调减南方水网地区养殖总量。推行水产健康养殖制度，优化水产养殖布局，严格控制限养区养殖规模，科学确定养殖容量和品种。

　　增加优质农产品供给

　　实现农业绿色发展，要把增加优质绿色农产品放在突出位置，统筹好保供给、保收入、保生态，确保粮食和重要农产品供给，实现农业的可持续发展。

　　一方面，健全加工流通体系。加强农产品供应链体系建设，统筹推动农产品精深加工与初加工、综合利用加工协调发展，提高流通效率，降低经营成本。完善县、乡、村三级物流体系，创新“短链”流通模式，加强产地市场信息服务功能建设，提升集中采购和跨区域配送能力，推进产地市场和新型经营主体与超市、社区、学校等消费端对接，健全农产品冷链物流服务体系。

　　另一方面，加强农产品数字化信息建设。构建信息共享平台，完善农产品生产记录档案制度，明确农产品质量安全生产经营主体责任。为确保农产品质量安全，可构建全链条可追溯体系，实现农产品源头追溯、流向跟踪、信息存储和产品召回等目标。同时，还要开展农产品认证、产品标签审定等工作，加强农产品市场监管，有效维护市场秩序。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）