Mokslininkai pirmą kartą sukūrė dirbtinę kvantinę gyvybę
Ar ga­lė­tų gy­vy­bės at­si­ra­di­mą pa­aiš­kin­ti kvan­ti­nė me­cha­ni­ka? Ir jei taip, ar yra kvan­ti­nių al­go­rit­mų, ku­rie ga­lė­tų už­ko­duo­ti pa­čią gy­vy­bę?

Su IBM kompiuteriu dar truputį prisiartinome prie atsakymo į vieną iš tų didžiųjų klausimų

Naujai sukurtu kvantiniu algoritmu užkoduotas elgesys, susijęs su dauginimusi, mutacijomis, individų tarpusavio santykiais, ir (neišvengiamai) mirtimi, parodė, kad kvantiniai kompiuteriai išties gali atkartoti kai kuriuos tikro pasaulio biologijos bruožus. Tai tebėra ankstyvas koncepcijos patvirtinimo prototipas, tačiau jis atveria duris į gilesnį kvantinės mechanikos ir gyvybės atsiradimo ryšio pažinimą.

Kvantinę fiziką valdantys dėsniai galėjo netgi suvaidinti vaidmenį, formuojantis mūsų genetiniam kodui.

Tai lyg visiškai naujo fizikos lygio Sims žaidimas. Sukurti dirbtinę gyvybę kompiuteryje bandyta ne kartą ir ne du, bet dabartinė programinė įranga šiuos modelius kuria, vadovaudamasi niutoniškais principais – žingsnis po žingsnio, logine seka.

Žinome, kad tikrame pasaulyje pasireiškia ir kvantiškumas – mikro ir makro lygiu vykstantys reiškiniai – ir naujasis tyrimas tikisi pridėti šį nenuspėjamumą ir į kompiuterines simuliacijas.

Kitaip tariant, simuliacijos nebėra apribotos vienetukais ir nuliukais, o gali įtraukti ir kasdienybėje regimą atsitiktinumo elementą. Tai žada atverti visiškai naują tyrimų sritį.

„Siūlomo modelio tikslas yra atkurti būdingus Darvino evoliucijos procesus, pritaikytus kvantinių algoritmų ir kvantinės kompiuterijos kalbai, rašo tyrėjai iš Baskijos universiteto Ispanijoje.

Naudodami IBM QX kvantinį kompiuterį, tyrėjai užkodavo iš dviejų kubitų (pagrindinių kvantinės kompiuterijos blokų) sudarytus kvantinės gyvybės vienetus: vienas reprezentavo genotipą (tarp kartų perduodamą genetinį kodą), o kitas reprezentuoja fenotipą (išorinį to kodo pasireiškimą, „kūną)

Šie vienetai buvo programuoti daugintis, mutuoti, evoliucionuoti ir mirti, iš dalies, naudojant kvantinį susietumą – visai kaip tikros gyvos būtybės.

Pavyzdžiui, mutacijas simuliuojantys atsitiktiniai pokyčiai buvo atliekami kvantinės būsenos posūkiais.

Gera žinia, kad šie tikri kvantiniai skaičiavimai atitiko teorinius modelius, kuriuos komanda sudarė dar 2015 metais.

Atsakymas į svarbiausius klausimus apie gyvenimą, Visatą ir vis kita – vis dar tolima perspektyva – kaip ir tikros dirbtinės gyvybės sukūrimas kvantiniame kompiuteryje – bet atliktas darbas rodo, kad tai atlikti gali būti įmanoma.

Be to, tai gerai dera ir su pernai tos pačios komandos publikuotu tyrimu, kur natūrali atranka, mokymasis ir atmintis buvo imituojami teoriniu kvantiniu modeliu. Dabar teorija žengė pirmuosius žingsnius į praktinį pritaikymą kvantiniame kompiuteryje.

Kaip ir praktiškai vis kita šioje kvantinės mechanikos srityje, mokslininkai mokosi ne iš vadovėlių, o atlikdami darbus.

Jų naudotą IBM superkompiuterį vadinti visiškai kvantiniu kompiuteriu galima tik su tam tikromis išlygomis, – kol kas kvantinių kompiuterių mūsų technologinis lygis – nors šios mašinos nuolat vis galingėja.

„Klausimą apie gyvybės radimosi grynai kvantinę mechaninę kilmę paliekame atvirą, paaiškina tyrėjai

„Tik parodėme, kad mikroskopinės kvantinės sistemos gali efektyviai koduoti kvantines savybes ir biologinę elgseną, paprastai siejamą su gyvomis sistemomis ir natūralia atranka,

Tyrimas publikuotas Scientific Reports.