پست دانشمندان برای اولین‌بار حیات مصنوعی کوانتومی ساختند

دانشمندان برای اولین‌بار حیات مصنوعی کوانتومی ساختند آیا منشأ حیات با مکانیک کوانتومی قابل توضیح است؟ در این صورت، آیا الگوریتم‌های کوانتومی وجود دارند که حیات را رمزگذاری کنند؟ به لطف یک تحقیق جدید که با ابرکامپیوتر IBM انجام شده به پاسخ‌های این سئوالات بزرگ نزدیکتر شده‌ایم. به گزارش بیگ بنگ، برای رمزگذاری رفتارهای خودتکرار، جهش و تعامل و (به طور اجتناب‌ناپذیری) مرگ، یک الگوریتم کوانتومی بتازگی ساخته شده که نشان می‌دهد کامپیوترهای کوانتومی قطعأ می‌توانند برخی از الگوهای زیست‌شناسی را در دنیای واقعی تقلید کنند. اصول حاکم بر فیزیک کوانتومی حتی در تشکیل کد ژنتیکی‌مان نقش دارند. به عبارت ساده، دیگر محدود به صفر و یک نیستیم، بلکه می‌توان حالت تصادفی که در زندگی روزمره مشاهده می‌کنیم را توضیح داد. این کار یک حیطه کاملأ جدید را می‌گشاید که آمادۀ تحقیق و بررسی است. محققان دانشگاه باسک در اسپانیا نوشتند: «هدف ِ این مدل پیشنهادی بازسازی فرآیندهای فرگشت داروینی است که با زبان الگوریتم‌های کوانتومی و محاسبات کوانتومی، کاملا مطابقت دارد.» محققان با استفاده از کامپیوتر کوانتومی IBM QX واحدهای حیات کوانتومی متشکل از دو کیوبیت‌ (عناصر سازندۀ فیزیک کوانتومی) را رمزنگاری کردند: یک کیوبیت برای نمایش ژنوتیپ (کد ژنتیکیِ منتقل شده بین نسل‌ها) و یک کیوبیت برای نمایش فنوتیپ (تظاهرات بیرونی کد یا «بدن»). سپس، این واحدها به گونه‌ای برنامه‌ریزی شدند که تا حدی با استفاده از “درهم‌تنیدگی کوانتومی” تکثیر شوند، جهش کنند، فرگشت پیدا کرده و سپس بمیرند – درست همانند هر گونۀ زنده در کره زمین. مثلأ تغییرات تصادفی از طریق چرخش‌های حالت کوانتومی برای این شبیه‌سازی معرفی شدند. خبر خوب این است که این محاسبات کوانتومی، مطابق با مدل‌های نظری بود که این تیم در سال ۲۰۱۵ طراحی کردند. همچنین این پژوهش ِ جدید با تحقیقِ همین تیم که در سال گذشته منتشر شده و نشان داد که انتخاب طبیعی، یادگیری و حافظه در یک مدل کوانتومی نظری تقلید شدند، همخوانی دارد. حالا که این نظریه اولین مراحل را تا کاربرد عملی درون یک کامپیوتر کوانتومی واقعی طی می‌کند، دانشمندان همچنان در حال یادگیری هستند. البته ما هنوز راه طولانی تا رسیدن به پاسخ این سئوالات عجیب و غریب دربارۀ حیات، جهان و همه چیز، داریم. ابرکامپیوتر IBM که در اینجا بکار رفته فقط تا حدی یک کامپیوترِ کاملأ کوانتومی است که در حال حاضر در خارج از دسترسیِ تکنولوژیکی ما قرار دارد – گرچه این ماشین‌ها با گذشت زمان قدرت بیشتری پیدا می‌کنند. محققان توضیح دادند: «این سئوال که «آیا منشأ حیات ذاتأ از جنس مکانیک کوانتومی است» را بدون پاسخ می گذاریم. چیزی که در اینجا ثابت شده این است که سیستم‌های کوانتومی میکروسکوپی به طور موثری می‌توانند ویژگی‌های کوانتومی و رفتارهای بیولوژیکی مربوط به سیستم‌های زنده و انتخاب طبیعی را رمزگذاری کنند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله‌ Scientific Reports منتشر شده است. Repost: BigBangPage