Создана квантовая версия жизни

Создана квантовая версия жизни

Специалисты Университета Страны Басков (Испания) первыми в мире создали квантовую версию искусственной жизни и представили первые примеры квантовой эволюции, позволяющие физикам понять, как в квантовом мире возникла сложность, а также ответить на некоторые вопросы о том, как в классическим мире возникла органическая жизнь.

Об этом сообщает Хайтек со ссылкой на МIT Technology Review.

Ученые-информатики давно играют с искусственными формами жизни, созданными из компьютерного кода. В цифровой симуляции жизни все происходит так же, как в органическом мире. Самый устойчивый и приспособившийся к окружающей среде код оставляет большое «потомство» в виде вторичных кодов, а неприспособленный умирает. Другими словами, код эволюционирует. На его примере можно изучать различные аспекты эволюции и возникновения сложности. Это полностью классический процесс, следующий обычным ньютоновским шагам. В реальном мире, с другой стороны, есть квантовая механика и ее странные феномены. Таким образом, возникает вопрос, какую роль играет квантовая механика в эволюции и происхождении жизни? Для того чтобы ответить на него, следует создать искусственные квантовые формы жизни.

Унаи Альварес-Родригес и его коллеги провели следующий эксперимент: они разделили квантовую «жизнь» на две части — генотип и фенотип. Как и в случае углеродной жизни, квантовый генотип состоит из квантовой информации, которая описывает генетический код индивидуума. Генотип — часть квантовой единицы жизни, которая передается от одного поколения другому. Фенотип же — это проявление генотипа, которая взаимодействует с реальным миром — это «тело» индивидуума. «Это состояние, вместе с информацией, которая в нем закодирована, разрушается с ходом жизни индивидуума», — говорит Альварес-Родригес.

Каждая единица квантовой «жизни» состоит из двух кубитов — один для генотипа, и один для фенотипа. «Цель исследований — воссоздать характерные особенности дарвиновской эволюции, приспособленной к языку квантовых алгоритмов и квантового вычисления», — говорят ученые.

Первый шаг в эволюционном процессе — это размножение. На квантовом уровне это было решено посредством запутанности, которая позволяет переносить квантовые состояния с одного объекта на другой. В данном случае, кубит генотипа передавал квантовую информацию. Второй шаг — выживание, которое зависит от фенотипа. Для этого аспект состояния генотипа был перенесен на пустое состояние, которое стало фенотипом. Затем фенотип взаимодействовал со средой и, в конце концов, рассеивался. Этот процесс эквивалентен старению и умиранию в органическом мире, и время, которое на него требуется, зависит от генотипа. Те «организмы», которые смогли прожить дольше, лучше приспособлены к среде и обладают преимуществом в воспроизводстве в следующем поколении.

Есть другой важный аспект эволюции — как индивидуумы отличаются друг от друга. В обычной эволюции есть два варианта: через половую рекомбинацию, когда сочетаются генотипы двух индивидуумов; или через мутации, когда в ходе репродуктивного процесса происходят случайные изменения генотипа. Альварес-Родригес сотоварищи выбрал второй путь, введя ротацию квантовых состояний в качестве случайных изменений при передаче квантовой информации.

Впрочем, это все теория, на практике сам эксперимент был гораздо сложнее, поскольку полноценные квантовые компьютеры еще не существуют. Тем не менее, ученым удалось использовать 5-кубитную симуляцию квантового компьютера IBM QX, пропустив через нее примерно 275 000 квантовых алгоритмов.

Результаты совпали с теоретическими предсказаниями с большой точностью, воспроизведя характерные особенности искомого сценария квантового естественного отбора. Важную роль сыграли мутации, которые, как и в классическом мире, помогали адаптироваться к изменениям среды.

Развитие квантовых компьютеров позволит усложнить модель и включить возможность квантовых форм «жизни» взаимодействовать друг с другом и размножаться «половым путем» — сочетая элементы своих генотипов. К чему это приведет — неизвестно, но Альварес-Родригес надеется, что его эксперимент станет важным инструментом изучения сложности квантового мира.

По мнению биохимиков Чарльза Картера и Питера Уилса, жизнь на Земле появилась в результате тесного взаимодействия нуклеиновых кислот и белков пептидов, что противоречит распространенной теории РНК. Ученые смогли найти доказательства своей гипотезы.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Шульмейстер: В инфраструктуре Украины ситуация хуже, чем при Януковиче

Шульмейстер: В инфраструктуре Украины ситуация хуже, чем при Януковиче

Половину потребностей инфраструктуры Украины можно было бы закрыть просто "прикрутив" коррупционные схемы. Владимир Шульмейстер рассказал где и как уничтожают инфраструктуру Украины.
Загороднюк назвал главный страх Путина

Загороднюк назвал главный страх Путина

Министр напомнил о важности единства украинского народа в сложившейся ситуации
Украина наладила импорт популярного продукта из России

Украина наладила импорт популярного продукта из России

Лишь за ноябрь нынешнего года поставки картофеля из РФ превысили сумму $1 000 000
SpaceX запустила в космос ракету с уникальным грузом на борту

SpaceX запустила в космос ракету с уникальным грузом на борту

SpaceX Falcon 9 доставила на МКС самый массивный за всю историю компании груз
Стало известно, когда в Украине снизят тарифы на отопление и выплатят субсидии

Стало известно, когда в Украине снизят тарифы на отопление и…

Министр финансов заверила, что тарифы на отопление в 2020 году будут снижены
На Банковой вспыхнули стычки с полицией

На Банковой вспыхнули стычки с полицией

Нацгвардия по указанию руководителя Офиса Президента Андрея Богдана разбирает конструкции протестующих на Банковой
Трамп назвал Украину «каким-то местом» и ждет важных новостей из Киева

Трамп назвал Украину «каким-то местом» и ждет важных новостей из…

Трамп прокомментировал возвращение Джулиани из Киева
В Порошенко бросили яйцом на Майдане: метателю не поздоровилось

В Порошенко бросили яйцом на Майдане: метателю не поздоровилось

Нардеп Петр Порошенко сразу отдал приказ поймать активиста, бросившего в него яйцом
Гройсман вступился за Зеленского из-за давления «дешевых политиканов»

Гройсман вступился за Зеленского из-за давления «дешевых политиканов»

Гройсман призвал поддержать Зеленского перед "Нормандским саммитом"
Известный ветеран АТО покончил жизнь самоубийством

Известный ветеран АТО покончил жизнь самоубийством

Ушел из жизни боец 95-й отдельной аэромобильной бригады Игорь Волынец
Зеленскому припомнили дерзкие речи о первой встрече с Путиным

Зеленскому припомнили дерзкие речи о первой встрече с Путиным

Экс-депутат припомнил действующему президенту его предвыборные обещания
Гончарук в Одессе назвал, кого уволят из госслужащих

Гончарук в Одессе назвал, кого уволят из госслужащих

Гончарук анонсировал увольнение чиновников, причастных к пожару в Одессе
Обнаружена планета, которая нарушает все законы космоса 

Обнаружена планета, которая нарушает все законы космоса 

Ранее ученые считали, что такая планета не может существовать
У Зеленского советуют не завышать ожидания по саммиту «нормандской четверки»

У Зеленского советуют не завышать ожидания по саммиту «нормандской четверки»

Пресс-секретарь Зеленского дала прогноз по поводу встречи в «нормандском формате»
Украинцам упростят покупку и продажу недвижимости

Украинцам упростят покупку и продажу недвижимости

С 1 января 2020 года вступает в силу автоматическая модель оценки имущества
Диетолог рассказала, кому противопоказано есть красную икру

Диетолог рассказала, кому противопоказано есть красную икру

Красную икру не рекомендуется употреблять гипертоникам и людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями
Россия массово расторгает контракты с боевиками «ЛДНР», — разведка

Россия массово расторгает контракты с боевиками «ЛДНР», — разведка

Оккупанты меняют порядок прохождения службы местными наемниками, которым исполнилось 50 лет
Массовый протест на Майдане официально закончился

Массовый протест на Майдане официально закончился

Народное вече "Красные линии" в поддержку национальных интересов Украины в Париже на саммите в нормандском формате подошло к концу
Штрафы по почте можно не оплачивать при одном условии

Штрафы по почте можно не оплачивать при одном условии

Штраф по почте незаконный и подлежит отмене, если водителю не сообщали о вынесении постановления и не пытались его вручить на месте
Украинцам усложнят въезд в Россию: подобности

Украинцам усложнят въезд в Россию: подобности

В МИД Украины пояснили причины нововведения
Появилось видео первого в мире авто, которое разгоняется до скорости самолета

Появилось видео первого в мире авто, которое разгоняется до скорости…

Появился автомобиль, способный передвигаться со скоростью более 1000 км в час
Зеленский определился с темой «нормандского саммита»: три главных пункта

Зеленский определился с темой «нормандского саммита»: три главных пункта

Мендель назвала первые три шага
Протестующие на Майдане озвучили Зеленскому свои требования

Протестующие на Майдане озвучили Зеленскому свои требования

К акции протеста "Нет капитуляции" присоединяется все большее количество людей
Назван продукт, который эффективно очищает почки и печень

Назван продукт, который эффективно очищает почки и печень

Черешня содержит каротин, витамины B 1, B 2, B 3 и C
Гончарук прибыл в Одессу на место сгоревшего колледжа

Гончарук прибыл в Одессу на место сгоревшего колледжа

Премьер-министр Алексей Гончарук прибыл с рабочим визитом в Одессу
Зеленский признался о сроке проведения местных выборов в ОРДЛО

Зеленский признался о сроке проведения местных выборов в ОРДЛО

То, что президент Владимир Зеленский запланировал местные выборы на осень 2020 года, оказалось правдой
Украинцев массово задерживают в Гонконге и депортируют

Украинцев массово задерживают в Гонконге и депортируют

Полиция утверждает, что так будет безопаснее
Работающие украинцы смогут уйти в отпуск на 30 дней, — Милованов

Работающие украинцы смогут уйти в отпуск на 30 дней, -…

В Минсоцполитики предлагают увеличить украинцам отпуск за свой счет оставить сроки больничных без изменения
В Украине начала работу новая таможня: что изменится

В Украине начала работу новая таможня: что изменится

Она полноценно начинает работать с 8 декабря
Популярное новогоднее блюдо оказалось опасным для здоровья

Популярное новогоднее блюдо оказалось опасным для здоровья

Не все салаты полезные
Читай также
Последние новости

Шульмейстер: В инфраструктуре Украины ситуация хуже, чем при…

Загороднюк назвал главный страх Путина

Украина наладила импорт популярного продукта из России

SpaceX запустила в космос ракету с уникальным грузом…

Стало известно, когда в Украине снизят тарифы на…

На Банковой вспыхнули стычки с полицией

Трамп назвал Украину «каким-то местом» и ждет важных…

В Порошенко бросили яйцом на Майдане: метателю не…

Гройсман вступился за Зеленского из-за давления «дешевых политиканов»

Известный ветеран АТО покончил жизнь самоубийством

Зеленскому припомнили дерзкие речи о первой встрече с…

Гончарук в Одессе назвал, кого уволят из госслужащих

Обнаружена планета, которая нарушает все законы космоса 

У Зеленского советуют не завышать ожидания по саммиту…

Украинцам упростят покупку и продажу недвижимости