آکاایران: بیگ بنگ: آیا منشأ حیات با مکانیک کوانتومی قابل توضیح است؟ در این صورت، آیا الگوریتم های کوانتومی وجود دارند که حیات را رمزگذاری کنند؟ به لطف یک تحقیق نوین که با ابرکامپیوتر IBM انجام شده به پاسخ این سئوالات بزرگ نزدیکتر شده ایم.

دانشمندان برای اولین بار حیات مصنوعی کوانتومی ساختند دانشمندان برای اولین بار حیات مصنوعی کوانتومی ساختند

آکاایران: دانشمندان برای اولین بار حیات مصنوعی کوانتومی ساختند

به گزارش بیگ بنگ، برای رمزگذاری رفتارهای خودتکرار، جهش و تعامل و (به طور اجتناب ناپذیری) مرگ، یک الگوریتم کوانتومی بتازگی ساخته شده که نشان می دهد کامپیوترهای کوانتومی قطعأ می توانند برخی از الگوهای زیست شناسی را در دنیای واقعی تقلید کنند. اصول حاکم بر فیزیک کوانتومی حتی در تشکیل کد ژنتیکی مان نقش دارند.

به عبارت ساده، دیگر محدود به صفر و یک نیستیم، بلکه می توان حالت تصادفی که در زندگی روزمره مشاهده می کنیم را توضیح داد. این کار یک حیطه کاملأ نوین را می گشاید که آمادۀ تحقیق و بررسی است. محققان دانشگاه باسک در اسپانیا نوشتند: «هدف ِ این مدل پیشنهادی بازسازی فرآیندهای فرگشت داروینی است که با زبان الگوریتم های کوانتومی و محاسبات کوانتومی، کاملا مطابقت دارد.»

محققان با استفاده از رایانه 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 نسل ها) و یک کیوبیت برای نمایش فنوتیپ (تظاهرات بیرونی کد یا «بدن»). سپس، این واحدها به گونه ای برنامه ریزی شدند که تا حدی با استفاده از “درهم تنیدگی کوانتومی” تکثیر شوند، جهش کنند، فرگشت پیدا کرده و سپس بمیرند – درست همانند هر گونۀ زنده در کره زمین.

مثلأ تغییرات تصادفی از طریق چرخش های حالت کوانتومی برای این شبیه سازی معرفی شدند. خبر خوب این است که این محاسبات کوانتومی، مطابق با مدل های نظری بود که این تیم در سال ۲۰۱۵ طراحی کردند. همچنین این پژوهش ِ نوین 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 رایانه کوانتومی واقعی طی می کند، 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 رایانهِ کاملأ کوانتومی است که در حال حاضر در خارج از دسترسیِ تکنولوژیکی ما قرار دارد – گرچه این ماشین ها با گذشت زمان قدرت بیشتری پیدا می کنند. محققان توضیح دادند: «این سئوال که «آیا منشأ حیات ذاتأ از جنس مکانیک کوانتومی است» را فاقد پاسخ می گذاریم. چیزی که در اینجا ثابت شده این است که سیستم های کوانتومی میکروسکوپی به طور موثری می توانند ویژگی های کوانتومی و رفتارهای بیولوژیکی مربوط به سیستم های زنده و انتخاب طبیعی را رمزگذاری کنند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Scientific Reports منتشر شده است.

ترجمه: سحر  الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

.

منبع : bigbangpage.com

گردآوری توسط بخش مقالات فیزیک سایت آکاایران
پربازدیدها
تبلیغات