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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

氧疗服务“上新”后进展怎样？******

　　很多市民尤其是老人，在新冠感染之后会出现胸闷气短，对氧疗服务的需求逐渐增多。目前，本市多家社区卫生服务中心都设置了专门的吸氧区，同时为有需求的市民提供氧气灌装服务。社区氧疗服务“上新”后进展怎样？居民都有哪些具体需求？灌装氧气回家有哪些细节要注意？昨天，记者针对市民关切的问题展开探访。

　　■北下关社区卫生服务中心

　　老人和孕妇对氧疗最迫切

　　昨天下午，记者来到海淀区北下关社区卫生服务中心，随着近期需要氧疗的患者增多，这里专门开辟出一间诊室，设置了吸氧区。在护士长郑亚南的陪护下，一位老人正在制氧机旁，进行着氧疗服务。

　　“我最近总是胸闷气短，晚上经常睡不着觉。”老人说，多亏了这台制氧机解决了燃眉之急，每次吸完一个多小时的氧气后回家，她都能睡个踏实觉。正说话间，一位女士拿着氧气袋前来寻求灌装服务。“我家老人在新冠感染之后，呼吸也不太顺畅。老人行动不便，无法前来吸氧，自己买制氧机也不太划算，所以我买了专门的氧气袋前来灌装，拿回去给老人吸。”

　　在征得老人的同意后，郑亚南决定先给该女士灌装氧气，仅用了几分钟的时间，一包氧气袋就灌满了。郑亚南又重新给老人接入呼吸导管，并且仔细地叮嘱该女士回家后如何使用的注意事项。吸氧区旁的诊室是输液室，这里设置了两台氧气罐，几位老人正在边输液边吸氧。郑亚南说，这里服务的主要是症状相对重一些，同时需要输液和吸氧的患者。

　　据北下关社区卫生服务中心全科主任崔纳介绍，前来氧疗的大多是老人，有些老人本身就有基础疾病，在新冠感染之后，胸闷气短的情况比较多，自去年12月初以来，氧疗需求明显增多了。“吸氧是改善症状的一个很有效的治疗方法。”崔纳说，通过临床发现，除了老人，还有不少孕妇缺氧的症状也很明显，她们往往还伴随着心理焦虑，氧疗在帮助他们改善症状后，更是对她们的一次心理疗养。

　　■蒲黄榆卫生服务中心

　　已提供228袋灌装氧气服务

　　蒲黄榆卫生服务中心共有两个院区，最近吸氧和灌装氧气袋需求都大幅增长。在蒲黄榆卫生服务中心（北区），记者看到，输液室在提供氧疗服务，共设有三个氧气罐，需要进行氧疗的市民坐在椅子上接受氧疗服务。在隔壁的一个单间内，同样有一个氧气罐，还设有一张床位，可以为有特殊需求的市民提供氧疗服务。

　　护理部主任刘艳新告诉记者，仅新年第一周，社区卫生服务中心便为居民们提供了228袋灌装氧气服务，此外，还有十余位市民在中心内接受了总计59个小时的氧疗。刘艳新说：“患者在接受氧疗前，都要接受专业诊疗。在这一过程中，医生会根据患者的症状以及血氧含量开具治疗单，明确单次氧疗的时间、每次的氧气流量以及总的治疗周期。此后医护人员便会按照治疗单为患者提供氧疗服务。”

　　刘艳新表示，之前可能有一些市民已经购买了制氧机，具备在家进行氧疗的条件，但氧疗作为一种辅助治疗措施，一旦吸入的氧气浓度过高或时间较长，就可能会出现氧中毒的情况。因此她建议，市民最好能够先进行问诊再进行氧疗。“我们在网上公布了服务电话，如果居民需要在家进行氧疗，最好先行咨询家庭医生或前往正规医疗机构进行诊断，并听取专业人员的指导。目前我们准备有血氧仪，市民可以免费来此检测血氧含量，以便更准确了解自身情况以及是否需要接受氧疗。”（记者 孙延安 陈圣禹 通讯员 王永武）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）