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
“灵魂砍价”之后,药品耗材集采下一步如何推进?******
在有效保障患者用得起优质药的同时,一些难点、堵点问题也随之出现
“灵魂砍价”之后,药品耗材集采下一步如何推进?
本报记者 王维砚 杨召奎
阅读提示
随着药品耗材集采常态化推进,在有效保障患者用得起、用得上优质药的同时,一些难点、堵点问题也随之出现。专家指出,进一步提升集采质量,中选价格不仅要覆盖生产成本,也要覆盖合理的流通成本和耗材伴随服务成本。
近日,一场事关种植牙价格的集采备受关注。
1月11日,口腔种植体集采在成都开标,拟中选产品平均中选价格降至900余元,与集采前中位采购价相比,平均降幅55%,这给很多需要种牙的患者带来了大大的实惠。目前,种植牙耗材并未被纳入医保报销范围,本次集采也是高值耗材集采从医保领域扩围到非医保领域的首次尝试。
集采,即集中带量采购,通过量价挂钩、以量换价,不断挤出虚高价格水分,引导药品、耗材价格回归合理区间,破解群众看病贵难题。
国家医保局最新发布的数据显示,目前,7批药品集采、3批耗材集采,叠加地方联盟集采,累计降低药耗费用超4000亿元。
随着集采常态化推进,在有效保障患者用得起、用得上优质药的同时,一些难点、堵点问题也随之出现。日前,在中新社举办的“国是论坛:集采常态化与医疗高质量发展”研讨会上,专家们纷纷建言,为更好推进集采支招。
摒弃“唯低价”,提升集采质量
药品、耗材集采“灵魂砍价”后,患者就医负担持续降低。
在药品集采方面,2018年以来,以常见病、慢性病用药为重点,国家组织开展了7批药品集采,涉及294种药品,1135个中选产品平均降价超50%。集采品种中使用高质量药品的患者比例从50%提高至90%以上。
在耗材集采方面,国家在心内科和骨科两个最受关注的耗材价格虚高领域开展了3批集采,其中,心脏支架集采已于2022年11月成功接续,平均中选支架价格在770元左右;人工关节类和骨科脊柱类高值医用耗材集采中选产品平均降价超80%。
专家表示,通过集采把价格“打下来”,并非“唯低价论”,而是要在多元目标中找到平衡。在挤掉价格水分的前提下,也要让企业获得合理利润,同时不影响相关药品和耗材可及性,不加剧医保和患者负担水平。
如何进一步提升集采质量?在北京大学公共卫生学院教授吴明看来,下一步,应根据临床需求进一步完善集采规则,以质量为核心、以临床价值为导向,同时中选价格不仅要覆盖生产成本,也要覆盖合理的流通成本和耗材伴随服务成本。
吴明指出,目前有部分药品和耗材虽然通过了一致性评价,但实际使用过程中效果参差不齐,因此要建立起临床耗材信息化管理系统以及产品和服务质量评价系统,避免“劣币驱逐良币”。
完善物流配送和配送商遴选
流通和配送是完成集采的重要环节,讨论中,专家不约而同地提到了集采后的物流运输和服务问题。
吴明在调研中发现,过去,由第三方管理医院的耗材库存,包括点货、备货、及时补货等,相当于提供“保姆式服务”;而集采后流通环节大幅压缩,很多代理商退出,为医院提供的物资管理服务显著减少,而配送企业没有经验和能力,只送货不提供其他服务,这就出现了供需双方的不适配——医院内部需求没有及时传导到供货企业,短期内出现管理空白。吴明建议,有必要尽快界定各方责任,建立相应的激励和监督机制,疏通集采流通环节的堵点。
国药集团中国医疗器械有限公司副总经理张威也表示,想要更好地服务集采,需要重视发挥大型流通与配送企业的作用。
据张威介绍,通常全国性医疗器械流通和配送企业为实现集采产品落地,会在各地设立经营网络企业并开展医疗器械三方物流业务,但跨行政区域开展代储、代运需要单独申报,监管方需按照各自审批权限进行审批,这在一定程度上制约了集采产品在流通和配送环节的畅通流转。他建议,建立集中带量采购流通和配送企业多仓协同制度,在全国试点探索大型企业内三方物流多仓协同机制。
张威还建议,完善对配送商的遴选机制,包括仓储面积、人员资质、覆盖面积、注册资金等都需要重点考虑,以保证集采成果安全高效地配送到各级医疗机构。
激励企业走创新之路
医疗产业高质量发展离不开创新,而创新药品耗材具有高投入、长周期、高风险等特点,企业必然对高回报率抱有期待。
“今后新技术、新耗材进不进医保?在什么时机、什么条件下进医保能实现社会价值和经济价值的最大化?这些都需要考虑。”中国医学装备协会副秘书长杨建龙表示,一些国产器械、耗材企业研发投入非常大,如果产品上市后很快进入集采,而集采长期以“低价”作为标准,企业回收成本和创造利润都会受影响,长此以往不利于医药创新。
杨建龙直言:“希望有灵活、精准的政策,作为新技术可以暂时不集采、不进医保,至少等足够成熟之后或者是有很好的卫生机制价值时再进医保,给予新技术一定的自由市场。”
“如何保证企业进行高投入后能获得应有回报,应交给市场机制去解决。”在北京大学国民经济研究中心主任苏剑看来,还应进一步完善对医院和医生的评价机制,在评价体系中更注重医生的专业和创新能力,而非论文数量。
不过,在吴明看来,高回报率并不代表企业一定会有创新动力。
“过去我国药品耗材价格很高、利润很高,但企业并没有积极性创新,因为只要给‘回扣’就可以躺着赚钱,为什么要走风险极高的创新之路?”吴明认为,要激励创新,首先要通过改革为医药创新创造良好市场环境,而集采就通过极大压缩“回扣”空间,纠正了市场失灵,形成了有效的创新激励,集采腾出的空间可以用来研发创新产品;集采产品薄利多销,企业若要获得更高利润,只能创新。
记者注意到,目前我国头部医药企业正在加大研发费用投入,创新药研发上市进程不断加快。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)