科学家创造量子生命,开始量子达尔文进化,或彻底摆脱人类控制!

我们的世界是不是计算机虚拟出来的?我们人类会不会只是计算机中虚拟的存在?我们会不会就是电子游戏里面那些人物,被某个玩家随意操控只是自己并不知道?我们如何才能逃离这座异次元的樊笼获得自由?随着计算机技术和虚拟现实的迅猛发展,不少人已经开始思索生命乃至宇宙演化的另一种可能了。

但即使真的是这样,我们可能也根本没有办法逃离这些更“伟大”存在对我们的操控,我们也永远无法发现宇宙及生命究竟是如何开始的,因为我们被这个虚拟世界的算法,我们称之为物理定律的东西束缚,不打破它就无法跃出这个禁锢我们自由的次元。

但现在,可能有一个机会来了,来自西班牙巴斯克大学恩里克·索拉诺领导的一组研究人员,利用IBM可提供云访问的5个量子比特QX4量子计算机,在量子世界首次创造了量子生命,通过达尔文进化论模拟繁殖、变异、进化和死亡,或许可以用量子力学来解释生命的起源,从地球之初的那团原始汤中,揪出最初导致生命诞生的量子算法。

IBM的量子计算机有5个量子比特,研究人员用两个量子比特创建了量子生命代码,一个用来表达量子生命的基因型,相当于人类世代相传的遗传密码,另一个表达量子生命的表型,就像人类遗传密码在身体上的外在表现一样,比如人类的血型、耳垂形状等。和普通计算机不同的是,量子比特利用叠加态的特性,不仅可以表示“0”或“1”,还可以同时表示0和1的叠加,通过引入随机性,研究人员用这两个量子比特来编程繁殖、变异、进化和死亡,就像现实世界的真实生命一样。

为了让量子生命进行繁殖(自我复制),该算法通过纠缠将该基因型的期望值复制到新的量子比特上,为了解释突变,又将随机量子比特编码到该基因型量子比特的算法中。然后,该算法模拟个体与环境之间的相互作用,将上步自我复制提取的新基因型,通过纠缠转移到另一个表示衰老和死亡的量子比特上。最后,研究人员通过这些个体之间的相互作用,用4个量子比特(2个基因型和2个表型)产生一个新个体,开始重复这个过程,总共超过了24000次。

简单地说,我理解研究人员当了一回上帝,用量子计算机创造了量子层面的生命形式,让它可以像宏观世界的生命一样开始进化,产生变异并进行自然选择。正如研究人员后面所说,随着量子计算机的不断改进,他们将很快可以开发具有解释和模仿人类行为能力的算法和设备,进行更精确的量子仿真,复杂程度也会越来越高,最终将导致量子生命的自主特征出现:进化将成为系统的固有属性,并且会摆脱此前的量子算法,产生无法经典预测的行为和能力。也就是说,量子计算机将会自主建模开始量子达尔文进化,而无须使用人类(造物主)设计的算法。

作为地球最起初那团原始汤中最早开始复制的那个分子,会不会也是某个算法的开始呢?随着系统不断复杂化,地球的整个生命系统是不是也摆脱了造物最初设计的算法呢?当我们突破最微小的量子世界,是不是就可以进入另一个算法迥异的世界?当我们可以追踪量子生命的时候,谁创造的我们是不是就可以迎刃而解了?这些问题的解决虽然离我们还很遥远,但随着量子计算机的发展,那一天终究还是会到来。

这项研究发表在10月4日《科学报告》(Scientific Reports)上。

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