Ученые из Университета Страны Басков создали симуляцию жизни на квантовом компьютере.
Можно ли объяснить происхождение жизни квантовой механикой? Если да, то существуют ли квантовые алгоритмы, которые смогли бы кодировать саму жизнь? Теперь мы немного ближе к нахождению ответов на эти вопросы благодаря новым исследованиям, проведенным с помощью суперкомпьютера IBM.
Для кодирования поведения, связанного с самовоспроизводством, мутацией, взаимодействием между людьми и (неизбежно) смертью, использовали недавно созданный квантовый алгоритм, чтобы показать, что квантовые компьютеры действительно могут имитировать некоторые из биологических моделей реального мира.
Пока это еще ранний концептуальный прототип, но он открывает двери для дальнейшего погружения в отношения между квантовой механикой и происхождение жизни. Это важно, поскольку, возможно, принципы, регулирующие квантовую физику, сыграли свою роль в формировании нашего генетического кода.
Зачем все это?
Создание искусственной жизни внутри компьютеров было предметом многих предыдущих экспериментов, но современное программное обеспечение обычно использует классический ньютоновский подход в создании этих моделей – шаг за шагом, с логическими прогрессиями. Но мы знаем, что в ряде явлений, происходящих на микро- и макроуровне есть элемент непредсказуемости. Задача нового исследования как раз в том, чтобы добавить эту непредсказуемость компьютерным моделям.
Используя квантовый компьютер IBM QX4, исследователи кодировали единицы квантовой жизни, состоящие из двух кубитов (это основные строительные блоки квантовой физики): один для представления генотипа (генетического кода, передаваемого между поколениями), другой – для представления фенотипа (внешнего проявления этого кода или «тела»).
Затем эти единицы были запрограммированы на воспроизведение, мутацию, эволюцию и смерть с частичным использованием запутанности, отчасти свойственной любому реальному живому существу.
Что в итоге?
Хорошей новостью является то, что фактические квантовые расчеты совпали с теоретическими моделями, придуманными еще в 2015 году.
Мы все еще далеки от ответа на самые глубокие вопросы о жизни и Вселенной, а также от создания искусственной жизни внутри квантового компьютера, но проведенный эксперимент показывает, что это возможно в будущем.
