КИШИНЕВ, 13 дек — Новости-Молдова. Группа ученых из Испании и Китая смоделировала процесс эволюции двух примитивных существ на квантовом компьютере, сообщает nplus1.ru.

Для этого исследователи использовали облачный квантовый компьютер и показали, что в такой системе действительно выполнятся законы эволюции.

Препринт статьи выложен на сайте arXiv.org.

Вопрос происхождения и эволюции жизни является одним из самых сложных и спорных вопросов для науки. Исследовать его можно по-разному, например, разрабатывая математическую модель эволюции или обсчитывая гипотетические процессы на компьютере. До последнего времени ученые могли использовать для расчетов только обычные компьютеры, однако сейчас уже появились образцы коммерческих квантовых вычислителей, которые могут помочь исследователям лучше смоделировать процесс эволюции.

В данной статье группа ученых под руководством Унай Альвареза-Родригеза (Unai Alvarez-Rodriguez) смоделировала эволюцию простой системы на коммерческом квантовом компьютере IBM ibmqx4, который оперирует пятью кубитами и позволяет любому желающему получить к ним доступ из облака. Этот компьютер был запущен IBM весной 2016 года, к концу этого года IBM обещает запустить новую версию этого облачного компьютера, оперирующего уже двадцатью кубитами.

Система, смоделированная учеными, включала в себя двух примитивных «живых существ». Каждое из них состояло из двух кубитов, в которых были закодированы их «генотип» и «фенотип». В генотипе содержалась информация, которая описывала тип живой клетки и передавалась из поколения в поколение (своеобразный, сильно упрощенный аналог ДНК). Состояние фенотипа не передавалось в следующее поколение, однако в течение «жизни» существа оно менялось из-за взаимодействия с окружающей средой и со вторым существом и определяло длительность его жизни.

Как и обычные существа, модельные проживали те же этапы жизни, только реализованные с помощью квантовых эффектов. Так, важнейшим для жизни процессом является самокопирование, которое позволяет живым существам размножаться и передавать генетическую информацию в следующие поколения. Этот процесс ученые реализовали, запутывая кубит, описывающий генотип, и чистый кубит, и передавая информацию от первого ко второму.

В свою очередь, взаимодействие с внешней средой определялось фенотипом существа. В ходе этого взаимодействия состояние фенотипа постепенно разрушалось, моделируя старение. Окончательная смерть наступала, когда кубит достигал определенного асимптотического состояния. Чтобы смоделировать естественный отбор, в каждом поколении ученые отбирали и преимущественно копировали генотипы тех существ, которые прожили дольше.