Modelo de vida artificial cuántica en computadora cuántica

Modelo de vida artificial cuántica en computadora cuántica.
Un escenario de inteligencia artificial podría ver el surgimiento de circunstancias en las que los modelos de organismos simples podrían experimentar las diversas fases de la vida en un entorno virtual controlado.

Esto es lo que ha sido diseñado por el grupo de investigación QUTIS en el Departamento de Química Física de la UPV / EHU, pero el escenario es el de las computadoras cuánticas: un protocolo de vida artificial que codifica comportamientos cuánticos pertenecientes a sistemas vivos, como la autorreplicación, la mutación.

Interacción entre individuos, nacimiento y muerte, y se ha ejecutado en una computadora IBM ibmqx4 quantum cloud. Esta es la primera realización experimental en una computadora cuántica de un algoritmo cuántico de vida artificial siguiendo las leyes de evolución de Darwin.

El algoritmo sigue un protocolo que los investigadores denominan biomimético y que codifica comportamientos cuánticos adaptados a los mismos comportamientos de los sistemas vivos.

La biomimética cuántica implica reproducir en sistemas cuánticos ciertas propiedades exclusivas de los seres vivos, y este grupo de investigación había logrado previamente imitar la vida, la selección natural, el aprendizaje y la memoria por medio de sistemas cuánticos.

Esta investigación tuvo como objetivo, como los propios autores describen, «diseñar un conjunto de algoritmos cuánticos basados ​​en la imitación de procesos biológicos, que tienen lugar en organismos complejos, y transferirlos a una escala cuántica, por lo que solo tratamos de imitar la clave». Aspectos en estos procesos «.

Vida artificial cuántica con un futuro prometedor

En el escenario de vida artificial que diseñaron, un conjunto de modelos de organismos simples son capaces de lograr las fases más comunes de la vida en un entorno virtual controlado.

Y han demostrado que los sistemas cuánticos microscópicos son capaces de codificar características cuánticas y comportamientos biológicos que Normalmente se asocian con los sistemas vivos y la selección natural.

Los modelos de organismos diseñados se acuñaron como unidades de vida cuántica, cada una de las cuales se compone de dos qubits que actúan como genotipo y fenotipo, respectivamente, y donde el genotipo contiene la información que describe el tipo de unidad viviente, y esta información Se transmite de generación en generación.

Por el contrario, el fenotipo, las características mostradas por los individuos, están determinados por la información genética y por la interacción de los propios individuos con el medio ambiente.

Para poder considerar los sistemas como organismos de la vida artificial, las características básicas de la evolución darwiniana que simularon estos sistemas fueron el nacimiento y su evolución, la autorreplicación, la interacción entre los individuos y el medio ambiente, lo que degrada gradualmente el fenotipo del individuo.

A medida que envejece y termina en un estado que representa la muerte. El protocolo también considera la interacción entre individuos, así como las mutaciones, que se implementan en rotaciones aleatorias de qubits individuales.

Esta prueba experimental representa la consolidación del marco teórico de la vida artificial cuántica en un sentido evolutivo, pero a medida que el modelo se amplía a sistemas más complejos.

Del mismo modo, esperan que estas unidades de vida artificial y sus posibles aplicaciones tengan profundas implicaciones para la comunidad de la simulación cuántica y la computación cuántica en una gama de plataformas cuánticas, ya sean iones atrapados, sistemas fotónicos, átomos neutros o circuitos superconductores.

Por ejemplo, se podría considerar el crecimiento de poblaciones de individuos cuánticos con criterios de género, su La vida apunta tanto como individuos y como grupos, comportamientos automatizados sin controles externos, procesos de robótica cuántica, sistemas cuánticos inteligentes, hasta que se pueda superar el umbral de la supremacía cuántica que solo podría ser alcanzado por una computadora cuántica.

Después de eso surgirían preguntas terriblemente arriesgadas, como adivinar el origen microscópico de la vida misma, el desarrollo inteligente de los individuos y las sociedades, o abordar el origen de la conciencia y la creatividad animal y humana. Esto es sólo el comienzo; Estamos a principios del siglo XXI y tendremos muchos sueños fantásticos y preguntas a las que podremos responder «.

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