物理科學：量子計算機上實現了量子人工生命模型！

UPV / EHU-巴斯克地區大學的一個項目首次在量子計算機上實現了量子人工生命模型。

由UPV / EHU物理化學系的Ikerbasque教授Enrique Solano領導的量子信息科學技術(QUTIS)研究小組開發了一種量子仿生協議，可以再現適應量子算法語言的達爾文進化的特征過程。和量子計算。研究人員預計，未來機器學習，人工智能和人工生命本身將在量子尺度上進行組合。

一個人工智能場景可以看到能夠在受控虛擬環境中體驗生命各個階段的簡單生物模型的出現。量子計算機可以實現編碼屬于生命系統的量子行為的人工生命協議，包括自我復制，變異，個體之間的相互作用，出生和死亡。研究人員在IBM ibmqx4云量子計算機上執行了這樣的模型。

這是遵循達爾文進化定律的量子人工生命算法的量子計算機上的第一個實驗實現。該算法遵循研究人員稱之為仿生的協議，并且編碼適合于生命系統的相同行為的量子行為。量子仿生學設計在量子系統中再現生物專屬的某些特性。研究人員之前通過量子系統設法模仿生命，自然選擇，學習和記憶。這項研究旨在設計一套基于模仿生物過程的量子算法，這些算法發生在復雜的生物體中，并將它們轉移到量子尺度。

量子人工生命具有廣闊的前景

在他們設計的人工生命場景中，一組簡單生物模型在受控虛擬環境中完成了生命中最常見的生命階段，證明了微觀量子系統能夠編碼通常與生活相關的量子特征和生物行為。系統和自然選擇。

這些模型被認為是量子壽命的單位，每個模型由兩個分別作為基因型和表型的量子比特組成，其中基因型包含描述生活單位類型的信息，這些信息是從世代發送的到了一代。相比之下，表型，即個體展示的特征，由遺傳信息以及個體自身與環境的相互作用決定。

為了能夠將這些系統視為人工生命的有機體，研究人員模擬了個體與環境之間的出生和進化，自我復制以及相互作用，逐漸降低了個體的表型，因為它在代表死亡的狀態下老化和結束。該協議還考慮了個體之間的相互作用以及突變，這些突變是在各個量子比特的隨機旋轉中實現的。

這個實驗測試代表了量子人工生命理論框架在進化意義上的鞏固，但隨著模型擴展到更復雜的系統，有可能實現更精確的量子仿真，并且對量子優勢的復雜性越來越高。作者。

同樣，他們期望這些人工生命單元及其可能的應用對量子模擬和量子計算領域產生深遠的影響，無論是被捕獲的離子，光子系統，中性原子還是超導體電路。

QUTIS小組主任，該項目負責人恩里克·索拉諾說：“已經建立了基礎來解決不同層次的經典和量子復雜性。例如，人們可以考慮量子個體的人口增長與性別標準，他們的生活的目標既是個人也是群體，沒有外部控制的自動化行為，量子機器人過程，智能量子系統，直到量子優勢的門檻只能通過量子計算機才能達到。在那之后會出現什么是非常可怕的風險問題，例如猜測生命本身的微觀起源，個人的智能發展和社會，或解決意識和動物和人類創造力的起源。這只是一個開始; 我們正處于21世紀初，我們將有許多幻想的夢想和問題，我們將能夠回應。“

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總結

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