Wissenschaftler verwenden IBM Supercomputer, um Quantenleben zu erzeugen

Während sich Quantencomputer noch in der vollen Entwicklung befinden, haben viele von ihnen bereits wichtige Ergebnisse für die Wissenschaft. Dies ist bei IBM QX4 der Fall. Der Supercomputer wurde kürzlich in einer Studie eingesetzt, in der erstmals in der Geschichte Quantenleben geschaffen wurde. Die Studie wurde von Wissenschaftlern der Universität des Baskenlandes durchgeführt und in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

Um dieses Ergebnis zu erzielen, versuchten die Forscher, Phasen und Phänomene des biologischen Universums im IBM QX4 widerzuspiegeln. Dies wurde ermöglicht, indem ein Algorithmus verwendet wurde, um ein System zu reproduzieren, das dem der realen Welt ähnlich ist. Die damals erreichten Schritte waren: Selbstreplikation, Mutation, Interaktion zwischen Individuen und schließlich Tod. Eine der erstaunlichsten Tatsachen der Arbeit ist, dass Einzelpersonen aus dieser Interaktion ein neues "Mitglied" erstellen konnten, das dasselbe Verhalten nachahmen konnte. Es dauerte nicht lange und der Akt wurde ungefähr 24.000 Mal wiederholt.

Wie war es möglich, Leben auf einem Quantencomputer zu schaffen?

Ein neues Leben am Computer ist nicht neu. Dies geschah jedoch bisher nach einem klassischen wissenschaftlichen Ansatz mit konventionellen Maschinen, der die Ergebnisse der Studien einschränkte. Schließlich basieren diese Geräte auf einer binären Fortschrittslogik, dh 0 oder 1. In der realen Welt können die Phänomene, die mit der Erschaffung, Existenz und dem Tod eines Lebewesens verflochten sind, sehr unerwartete Situationen durchlaufen.

Ihre Reproduktion war also nur dank der hohen Leistung eines Quantengeräts im Umgang mit diesen Unsicherheiten möglich. In diesem Sinne mussten die Forscher diese Möglichkeiten so realitätsnah wie möglich nachbilden. Dazu fügten sie ihren Simulationen Zufallsgrade hinzu. Auch die Lebenseinheiten des Experiments erhielten Codierungen, die von zwei Qubits gebildet wurden, wobei sich eines auf den Genotyp - Erbcode - und das andere auf den Phänotyp - "physikalische" oder beobachtbare Merkmale - der geschaffenen Individuen bezog. Aus diesen Gründen könnten sie die oben genannten Phasen durchlaufen.

Aber wie wichtig ist die Erzeugung von Quantenleben? Dies stellt einen wichtigen Fortschritt in der Wissenschaft dar, da auf diese Weise der Ursprung des Lebens aus Sicht der Quantenmechanik erklärt werden kann - die Physik, die mikroskopische Dimensionen untersucht, wie dies bei subatomaren Teilchen der Fall ist, um verschiedene Phänomene zu erklären. In der Publikation ergänzen die Studienwissenschaftler:

„Das von uns entworfene und implementierte Protokoll für das quanten-künstliche Leben geht über die direkte Quantifizierung bestehender klassischer Modelle hinaus. Was wir hier beweisen, ist, dass mikroskopische Quantensysteme effizient Quanteneigenschaften und biologisches Verhalten codieren können, was häufig mit lebenden Systemen und natürlicher Selektion zusammenhängt. “

Was sind Quantencomputer?

Grob gesagt sind Quantencomputer Geräte, mit denen hochkomplexe Probleme effizienter gelöst werden können als mit einer normalen Maschine. Die Art und Weise, wie diese Supercomputer Berechnungen durchführen, basiert auf Prinzipien der Quantenmechanik. Um zu verstehen, wie es funktioniert, müssen Sie einen schnellen Vergleich durchführen. Auf normalen Computern kann die Bitinformationseinheit nur zwei Werte annehmen: 0 oder 1.

Bereits in Quantencomputern gibt es das Quantenbit - Qubit - in dem diese Werte gleichzeitig verschiedenen Mustern folgen. Sie können also 0 oder 1 oder 0 und 1 sein. Daher können diese Supermaschinen mehrere Berechnungen gleichzeitig durchführen. Sie werden daher in der Forschung wie der hier vorgestellten eingesetzt. Wenn Sie mehr darüber wissen möchten, lesen Sie diesen Artikel.

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Wissenschaftler nutzen IBM Supercomputer, um mithilfe von TecMundo Quantenleben zu erzeugen