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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

见证与死神搏斗瞬间 直击郑州ICU十二时辰******

　　2022年12月中下旬以来，河南各医院陆续迎来新冠患者重症救治高峰。

　　□大河报·豫视频记者 郑超 魏浩 李彬 任倩倩 龚振 林辉 文 医院供图

　　连轴转抢救病人、满负荷运转、千方百计扩充重症床位……2022年12月中下旬以来，河南各医院陆续迎来新冠患者重症救治高峰。据省卫健委最新数据，全省二级以上医院ICU重症床位从13635张扩充到21771张。

　　医疗机构内其他科室医务人员在进行培训后，支援呼吸科、感染科、重症科，重症救治医护人员数从26134人增加到33171人。重症高峰已至，医护人员迎来“防重症”的关键时期。ICU，如同一道生死之门，见证着一个又一个医患人员迎难而上、与死神搏斗的瞬间。在ICU的十二时辰，有哪些揪心时刻？又有哪些值得记录的画面？

　　子时23:00-01:00

　　“医护轻伤不下火线，病床也是一分钟不停歇地连轴转。”

　　河南省人民医院重症医学科总护士长朱世超说，从2022年12月中下旬开始，原本已接近满负荷运转的河南省人民医院中心ICU迎来了病人高峰，每个病区的床位数迅速扩充，又增设ICU六病区，医护人员争分夺秒与死神赛跑，抢救患者的生命。

　　丑时01:00-03:00

　　凌晨2点多，河南省人民医院重症医学科内暗化环境，关闭不需要的灯光，而值班的医护仍不能停下忙碌的脚步，彻夜不眠守护患者健康。

　　寅时3:00-05:00

　　凌晨3点半，河南省直第三人民医院急重症医学中心东院区ICU，一直在忙的医护人员才有空停下来歇一歇。

　　卯时05:00-07:00

　　清晨的阳光洒进病房，郑州大学第二附属医院ICU护士正在登记病人信息。该院从2022年12月初就迎来重症救治高峰，最多一天有15个病人入住，目前有69个患者在救治。

　　辰时07:00-09:00

　　8点，河南省直第三人民医院急重症医学中心东院区ICU，当班护士在给一名新冠感染重症患者喂饭。最近河南省中医院收治的病人，基本都是新冠感染的重症和危重症病人，70岁以上的占80%以上，大部分合并有糖尿病、高血压、冠心病、肾功能不全等基础病。

　　近期每天新入科4—6个病人，在院病人数24—29人，河南省中医院核定床位数24张，2022年12月上旬刚调整疫情防控措施的那段时间，每天新收治病患数量在10人左右。

　　巳时09:00-11:00

　　在郑州市中心医院ICU，6名医务人员齐力帮助俯卧位患者通气。

　　河南省人民医院重症医学科二病区护士王鲁在值夜班时，还收到一名94岁高龄的老奶奶赠予的诗词。这位老奶奶转出ICU的当天，再次赋诗一首向主管医生朱宁、病区护士长夏明以及全体医护人员表达感激之情——“行走如飞，来去匆匆。救死扶伤，大道通行。老树枯枝，借力更新。人才济济，祝我脱困。滴水之恩，涌泉相报。活着出去，设宴酬宾。”

　　郑州市心血管病医院（郑州市第七人民医院）综合重症监护室的医生，正在对患者进行床旁超声检查。临床医师通过该项检查快速、及时地监测病人病情的发展，进而指导患者的诊断和治疗。

　　10点，郑州市第一人民医院SICU主任孟鹏飞、护士长陈亚君及相关人员正在查房，针对每一名患者的病情，专家们都充分讨论，并制定精准的治疗方案。

　　午时11:00-13:00

　　河南省胸科医院呼吸病医院呼吸重症监护病房（RICU）主治医师庞晓倩，怀孕9个月了，仍然坚持在一线。

　　中午，她匆匆吃了碗泡面，又投入到新冠感染患者的救治中。河南省胸科医院呼吸病医院呼吸重症监护病房（RICU），另一位医生正准备吃个泡面凑合一下，结果突发抢救，紧急开展工作，没顾上吃泡面。

　　护士们忙碌地为患者吸痰、翻身、导尿以及配合各项抢救……

　　自2022年10月以来，郑州市第二人民医院重症医学科全体医护人员紧绷一根弦，时刻冲锋在一线。尤其是面对新冠感染患者的重症监护治疗，医护人员克服人员紧缺、各项任务繁重等困难，不分昼夜用实际行动守护患者生命健康。

　　11点多，郑州颐和医院ICU，护士为患者刮胡子。

　　未时13:00-15:00

　　郑州市中心医院ICU医生连续工作6个小时，忘记及时订饭，同事把自己的午饭给她分了点。

　　28岁的郑州仁济医院ICU护士张逸民，怀孕8个月仍在坚守。

　　申时15:00-17:00

　　“爸，每天早上护士都有给我们说您的恢复情况，也看到给您录的视频啦！您要加油啊！”

　　1月9日下午，河南省肿瘤医院重症医学科主管护师杜瑞云帮助患者通过手机视频和亲属“见面”。

　　在工作高饱和状态下，医护人员对患者无微不至的照护仍丝毫未减，每天都会为患者修剪指甲，为病情条件允许的患者洗头、刮胡子、修剪头发等。

　　“即使再忙，我们也尽量把人文关怀、护理细节做到极致，让患者在住院期间留下温暖的回忆。”河南省肿瘤医院重症医学科护士长尚晓辉说。

　　酉时17:00-15:00

　　18时，河南省中医院ICU，一名新冠感染重症老人大便干结，出现了腹痛腹胀的症状，护士正在用手帮助老人排便。

　　戌时19:00-21:00

　　郑州仁济医院ICU护士王卫红，连续工作20多个小时，因为常错过饭点，加上劳累，突发胃疼，不得不临时输液治疗。

　　亥时21:00-23:00

　　在黄河科技学院附属医院ICU，护士正在为新冠患者进行俯卧位通气和叩背排痰治疗。

　　深夜，ICU的患者已沉沉睡去，黄河科技学院附属医院ICU病区内的护士，正在密切观察患者病情和生命体征变化，并实时记录护理特护单。

　　感谢河南省胸科医院、河南省人民医院、河南省肿瘤医院、郑州市中心医院、郑州市第七人民医院、郑州市第二人民医院、黄河科技学院附属医院、河南省直第三人民医院、河南省中医院、郑州市第一人民医院、郑州大学第二附属医院、郑州仁济医院、郑州颐和医院为本次采访提供的宝贵素材。为了生命坚守ICU的每一个你，都值得拥有最热烈的赞美！

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）