科学者はIBMスーパーコンピューターを使用して量子生命を創造する

量子コンピューターは引き続き全面的に開発が進められていますが、その多くはすでに科学にとって重要な結果をもたらしています。これは IBM QX4 の場合に当てはまります。スーパーコンピューターは、史上初めて量子生命が誕生した最近の研究にも活用されました。この研究はバスク大学の科学者らによって実施され、科学誌サイエンティフィック・リポートに掲載された。

この結果を達成するために、研究者らは生物宇宙の位相と現象を IBM QX4 に反映しようとしました。これは、現実世界と同様のシステムを再現するアルゴリズムを使用することで可能になりました。そのとき到達した段階は、自己複製、突然変異、個体間の相互作用、そして最後に死です。この研究の最も信じられない事実の 1 つは、この相互作用から、個人が新しい「メンバー」を作成することに成功し、そのメンバーも同じ行動を模倣することができたということです。短期間にこの行為は約2万4000回繰り返された。

量子コンピューターで生命を生み出すことはどのようにして可能になったのでしょうか?

コンピューター上で人生を再現することは何も新しいことではありません。ただし、これまでは従来の機械を使用した古典的な科学的アプローチで行われていたため、研究結果は限られていました。結局のところ、これらの装置は 0 か 1 の 2 進数の論理に基づいています。さらに、現実世界では、生き物の創造、存在、死に関連する現象は、非常に予期しない状況を経験することがあります。

したがって、その再現は、これらの不確実性を処理する量子デバイスの高い能力のおかげでのみ可能でした。この意味で、研究者はこれらの可能性をできるだけ現実に近づけて再現する必要がありました。これを行うために、彼らはシミュレーションにある程度のランダム性を追加しました。実験の生命単位は、2 つの量子ビットによって形成されたエンコーディングも受け取りました。その中で、1 つは遺伝子型 (遺伝コード) を指し、もう 1 つは、創造された個体の表現型 (「物理的」または観察可能な特性) を指します。これらの要因に基づいて、彼らは上記のフェーズを通過することができました。

しかし、量子生命の生成はどれほど重要なのでしょうか?これは、生命の起源を量子力学の観点から説明する方法となるため、科学の重要な進歩を意味します。量子力学とは、さまざまな現象を説明するために素粒子などの微視的な次元を調査する物理科学です。研究者らは出版物の中で次のように付け加えている。

「私たちが設計し実装した量子人工生命プロトコルは、既存の古典的モデルの直接量子化を超えています。私たちがここで証明したのは、微細な量子システムが、多くの場合、生命システムや自然選択に関連する量子の特徴と生物学的挙動を効率的にエンコードできるということです。」

量子コンピューターとは何ですか?

大まかに言うと、量子コンピューターは、非常に複雑な問題を一般的なマシンよりも効率的に解決できるデバイスです。これらのスーパーコンピューターが計算を実行する方法は、量子力学の原理に基づいています。その仕組みを理解するには、簡単に比較する必要があります。一般的なコンピュータでは、ビット情報単位は 0 または 1 の 2 つの値のみを取ることができます。

量子コンピューターには、これらの値が同時に異なるパターンをたどる量子ビット (量子ビット) が存在します。したがって、これらは 0 または 1、または 0 と 1 のいずれかになります。したがって、これらのスーパー マシンは複数の計算を同時に行うことができます。したがって、ここで紹介したような研究に使用されています。この件についてさらに詳しく知りたい場合は、このをお読みください。

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