Ученым впервые удалось создать искусственную форму жизни

Квантовая система смогла повторить биологическую функцию репродукции.

Ученые создали первую искусственную форму жизни. Им это удалось в ходе революционного эксперимента, который сочетал в себе исследования в области искусственной жизни (то есть воспроизведение живого поведения в искусственных системах) и квантовых вычислений, которые меняет представления о том, как обрабатывается информация. Испанский ученый Лукас Ламата и его коллеги из Университета Страны Басков разработали алгоритм, основанный на их теоретической работе от 2015 года. В те времена команда хотела выяснить, насколько крохотной может быть система, чтобы осуществить саморепродукцию – действие, присущее только живым организмам.

"Это должно быть что-то на микроскопическом уровне, как в случае молекул ДНК, или это могут быть системы из нескольких атомов с квантовыми характеристиками?" - сказал Ламата. Три года назад ученые пришли к выводу, что на самом деле система может существовать на квантовом уровне. Поэтому они решили создать компьютерный алгоритм, который сможет проверить их расчеты и выполнить все действия. В эксперименте был использован облачный компьютер IBM ibmqx4.

"Мы хотели знать, могут ли нетипичные поведения микроскопических биологических систем быть воспроизведены на микроскопическом квантовом уровне. В этом исследовании мы обнаружили, что очень крошечные квантовые устройства с несколькими кубитами уже могут эмулировать репродукцию, сочетая стандартные биологические свойства, такие как генотип и фенотип, с настоящими квантовыми свойствами, такими как сплетение и суперпозиция", - сказал испанский ученый. Команда создала игровую модель минимальной квантовой системы, которая может воспроизводить биологическое поведение, такое как репродукция. А потом ученые имплементировали ее на компьютере IBM. В модели один кубит представлял генетическую информацию, то есть генотип, а другой – взаимодействие со средой. Эксперимент показал, что система смогла создать себе подобную, а квантовые свойства оказались критически важными для полной передачи квантовой информации следующим поколениям.

"Мы также включили мутации как случайный процесс, который происходит с квантовыми битами", - добавил Лимата. Он добавил, что искусственная жизнь вообще не касается только квантовых исследований. Это более широкая сфера, которая включает разработку роботов, способных строить себе подобных, компьютерных программ, которые воспроизводят себя или химических молекул и нейронов, которыми искусственно манипулируют в лаборатории. "Это очень разнообразная сфера, которая может дать широкий спектр применений в науке и технологиях. То, что мы сделали, - это добавили квантовый ингредиент, а именно воплотили минимальную квантовую систему со способностью повторять поведение репродукции: минимальная квантовая версия жизни, соединенная с процессами мутации и взаимодействия, чтобы могла запуститься кванта дарвиновская эволюция", - объяснил испанский ученый.