物理科学：量子计算机上实现了量子人工生命模型！

UPV / EHU-巴斯克地区大学的一个项目首次在量子计算机上实现了量子人工生命模型。

由UPV / EHU物理化学系的Ikerbasque教授Enrique Solano领导的量子信息科学技术(QUTIS)研究小组开发了一种量子仿生协议，可以再现适应量子算法语言的达尔文进化的特征过程。和量子计算。研究人员预计，未来机器学习，人工智能和人工生命本身将在量子尺度上进行组合。

一个人工智能场景可以看到能够在受控虚拟环境中体验生命各个阶段的简单生物模型的出现。量子计算机可以实现编码属于生命系统的量子行为的人工生命协议，包括自我复制，变异，个体之间的相互作用，出生和死亡。研究人员在IBM ibmqx4云量子计算机上执行了这样的模型。

这是遵循达尔文进化定律的量子人工生命算法的量子计算机上的第一个实验实现。该算法遵循研究人员称之为仿生的协议，并且编码适合于生命系统的相同行为的量子行为。量子仿生学设计在量子系统中再现生物专属的某些特性。研究人员之前通过量子系统设法模仿生命，自然选择，学习和记忆。这项研究旨在设计一套基于模仿生物过程的量子算法，这些算法发生在复杂的生物体中，并将它们转移到量子尺度。

量子人工生命具有广阔的前景

在他们设计的人工生命场景中，一组简单生物模型在受控虚拟环境中完成了生命中最常见的生命阶段，证明了微观量子系统能够编码通常与生活相关的量子特征和生物行为。系统和自然选择。

这些模型被认为是量子寿命的单位，每个模型由两个分别作为基因型和表型的量子比特组成，其中基因型包含描述生活单位类型的信息，这些信息是从世代发送的到了一代。相比之下，表型，即个体展示的特征，由遗传信息以及个体自身与环境的相互作用决定。

为了能够将这些系统视为人工生命的有机体，研究人员模拟了个体与环境之间的出生和进化，自我复制以及相互作用，逐渐降低了个体的表型，因为它在代表死亡的状态下老化和结束。该协议还考虑了个体之间的相互作用以及突变，这些突变是在各个量子比特的随机旋转中实现的。

这个实验测试代表了量子人工生命理论框架在进化意义上的巩固，但随着模型扩展到更复杂的系统，有可能实现更精确的量子仿真，并且对量子优势的复杂性越来越高。作者。

同样，他们期望这些人工生命单元及其可能的应用对量子模拟和量子计算领域产生深远的影响，无论是被捕获的离子，光子系统，中性原子还是超导体电路。

QUTIS小组主任，该项目负责人恩里克·索拉诺说：“已经建立了基础来解决不同层次的经典和量子复杂性。例如，人们可以考虑量子个体的人口增长与性别标准，他们的生活的目标既是个人也是群体，没有外部控制的自动化行为，量子机器人过程，智能量子系统，直到量子优势的门槛只能通过量子计算机才能达到。在那之后会出现什么是非常可怕的风险问题，例如猜测生命本身的微观起源，个人的智能发展和社会，或解决意识和动物和人类创造力的起源。这只是一个开始; 我们正处于21世纪初，我们将有许多幻想的梦想和问题，我们将能够回应。“

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