世界首个“量子人工生命”成功实现!
极客时间编辑部
讲述:杜力大小:909.66K时长:01:57
近日,一个国际化的研究团队第一次使用量子计算机创造出了人工生命,也就是模拟生物体,科学家们可以用它来了解整个人群的生命机制,细微到细胞间的相互作用。
简单来讲,科学家们利用量子计算机,在微观水平上将超导量子比特表示的个体生物体进行“交配”,也就是与其周围环境进行相互作用,并令其“死亡”来模拟影响进化的一些主要因素。
新创建的量子算法能够实现自我复制、变异、个体之间的交互,以及(不可避免地)死亡相关的编码行为,这证明量子计算机确实可以模拟现实世界中的一些生物模式。
这项新的突破性研究发表在 Scientific Report 上,虽然只是一个早期的概念验证原型,但它为进一步深入探讨量子力学与生命起源之间的关系打开了大门,最终可能有助于回答生命的起源是否可以用量子力学来解释的问题。
据了解,研究团队的目标是创建一个计算机模型,复制量子计算机上的达尔文进化过程。在模型中,研究人员使用两个量子比特表示个体。其中一个量子比特代表个体的基因型,也就是某特征背后的遗传密码,另一个量子比特代表其表型,也就是该特征的物理表达。
为了模拟自我复制过程,该算法通过纠缠将基因型的期望值(所有可能测量的概率的平均值)复制到新的量子比特上,这是一个量子比特链接的过程,目的是让它们之间即时交换信息。
现在,科学家们已经演示了量子人工生命算法,下一步是对算法进行缩放,以适用于更多个体并扩展这些个体的特征。研究团队正在致力于为量子比特添加“性别特征”,以进一步探索量子级别上的社交和两性间交互。
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