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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

展望2023：值得关注的十大网络安全趋势******

　　开栏的话：今年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。即日起，本版开设“前沿观点”专栏，翻译引介国际信息通信行业的前沿观点，聚焦信息通信领域的动态和发展，认真贯彻落实中央经济工作会议部署要求，为我国信息通信行业高质量发展作出应有的贡献。欢迎广大读者来信提出相关批评建议。

　　又是网络安全动荡的一年。复杂多变的国际局势加剧了国家间的数字冲突。加密货币市场崩溃，数十亿美元从投资者手中被盗。黑客入侵科技巨头，勒索软件继续肆虐众多行业。

　　信息安全传媒集团（Information Security Media Group）就2023年值得关注的事件咨询了一些行业领先的网络安全专家，内容涵盖了影响安全技术、领导力和监管等层面新出现的威胁与不断发展的趋势。这是对未来一年的展望。

　　网络犯罪分子将加大对API漏洞的攻击力度

　　随着组织越来越依赖开源软件和自定义接口来连接云系统，API（应用程序接口）经济正在增长。API攻击导致2022年发生了几起引人注目的违规事件，其中包括发生在澳大利亚电信公司Optus的违规事件。专家预计，新的一年网络犯罪分子会加大对API漏洞的攻击力度。

　　攻击者将瞄准电网、石油和天然气供应商以及其他关键基础设施

　　关键基础设施可能成为攻击者的主要目标。许多工业控制系统已有数十年历史，易受到攻击。事实上，此前IBM X-Force观察到针对TCP端口的对抗性侦察增加了2000%以上，这可能允许黑客控制物理设备并进行破坏操作。专家警告，准备好应对针对电网、石油和天然气供应商以及其他关键基础设施目标的攻击。

　　攻击者将增加多因素身份验证（MFA）漏洞利用

　　多因素身份验证（MFA）曾被认为是身份管理的黄金标准，为密码提供了重要的后盾。2022年发生了一系列非常成功的攻击，使用MFA旁路和MFA疲劳策略，结合久经考验的网络钓鱼和社会工程学，这一切都发生了变化。攻击者将会增加多因素身份验证漏洞利用。

　　勒索软件攻击将打击更大的目标并索取更多的赎金

　　勒索软件攻击在公共和私营机构激增，迫使受害者支付赎金的策略已扩大到双倍甚至三倍的勒索。由于许多受害者不愿报案，没有人真正知道事情是在好转还是在恶化。专家预计会有更多类似的情况发生，勒索软件攻击会击中更大的目标并索取更多的赎金。

　　攻击者将瞄准大型的云企业

　　数字化转型正在推动向公有云的大规模迁移。这种趋势始于企业部门，并扩展到大型政府机构，创造了复杂的混合和多云环境的大杂烩。应用程序的容器化加剧了恶意软件的感染，今年我们看到了针对AWS云的无服务器恶意软件的引入。随着越来越多的数据转移到云上，应高度关注攻击者是否会瞄准主要的云超大规模应用程序。

　　零信任将得到更广泛的采用

　　零信任的原则自2010年就已出现，但仅在过去几年中，网络安全组织和供应商社区才接受最小特权的概念并不断验证防御。此前，美国国防部宣布其零信任战略，这种方法得到了重大推动。随着黑客轻松地跨IT部门横向移动，组织希望实现防御现代化。专家预计零信任会得到更广泛的采用。

　　首席安全官将获得更好的个人保护谈判合同

　　2022年10月，优步前CSO乔·苏利文（Joe Sullivan）因掩盖2016年数据泄露事件被定罪，这在网络安全领域引发了不小的冲击波。刑事责任让高级安全领导者重新考虑他们在组织中的角色。首席安全官或将被提供更多人身保护的合同。

　　网络保险的式微将增加企业的财务风险

　　第一份网络保险政策是在20多年前制定的，但勒索软件攻击造成的恢复成本和业务损失呈指数级增长。事实上，大型医疗机构的损失通常超过1亿美元。因此，网络保险公司正在提高费率或完全退出该业务。网络保险的可用性将继续枯竭，增加企业的财务风险。

　　政府机构将对加密货币公司实施更严格的控制

　　一系列违规行为、市场价值的重大损失和FTX加密货币交易所丑闻使加密货币世界在2022年陷入混乱。寻求政府机构对加密货币公司实施更严格的控制，以保护投资者、打击洗钱和提高安全性。

　　组织将调整自身提供教育和认证计划的方式

　　多数大型公司多年来一直提供网络安全意识培训，但似乎并没有奏效。更糟糕的是，越来越难找到熟练的网络安全资源。未来，组织将积极寻找改变自身提供教育和认证计划的方式，着眼于更积极地学习、职业道路规划和提高信息安全人员的技能。

　　（作者：作者：安娜·德莱尼卡尔·哈里森 翻译：方正梁）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）