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Les scientifiques viennent de créer pour la première fois la vie artificielle quantique

L’origine de la vie peut-elle être expliquée avec la mécanique quantique? Et si oui, existe-t-il des algorithmes quantiques qui pourraient coder la vie elle-même?

Nous sommes proche de trouver les réponses à ces grandes questions grâce à une nouvelle recherche réalisée avec un superordinateur IBM.

Les comportements de codage liés à l’auto-réplication, à la mutation, aux interactions entre individus et (inévitablement) à la mort, ont été utilisés pour créer un nouvel algorithme quantique qui montre que les ordinateurs quantiques peuvent effectivement imiter certaines des caractéristiques de la biologie dans le monde réel.

Il s’agit toujours d’un prototype précoce de validation de concept, mais il ouvre la porte à une plongée plus approfondie dans la relation entre la mécanique quantique et les origines de la vie.

Les mêmes principes régissant la physique quantique ont peut-être même joué un rôle dans la formation de notre code génétique.

C’est comme jouer aux Sims à un tout autre niveau de physique.

La création d’ une vie artificielle dans des ordinateurs a déjà fait l’objet de nombreuses expériences, mais les logiciels actuels adoptent généralement une approche newtonienne classique pour la production de ces modèles, étape par étape, avec des progressions logiques.

Nous savons que le monde réel ajoute une touche de quantum à la combinaison – d’étranges phénomènes se produisant aux niveaux micro et macro – et la nouvelle recherche vise à ajouter cette même imprévisibilité aux simulations informatiques.

En d’autres termes, les simulations ne sont plus limitées aux 1 et aux 0, mais peuvent introduire une partie du caractère aléatoire que nous voyons dans la vie quotidienne. Cela promet d’ouvrir tout un nouveau champ prêt à être exploré.

« Le modèle proposé a pour objectif de reproduire les processus caractéristiques de l’évolution darwinienne, adaptés au langage des algorithmes quantiques et de l’informatique quantique », écrivent les chercheurs de l’université du Pays basque espagnol.

À l’aide de l’ ordinateur quantique IBM QX4 , les chercheurs ont codé des unités de la vie quantique composées de deux qubits (éléments de base de la physique quantique): l’un pour représenter le génotype (le code génétique transmis d’une génération à l’autre) et l’autre le phénotype (le manifestation extérieure de ce code ou du « corps »).

Ces unités ont ensuite été programmées pour se reproduire, muter, évoluer et mourir, en partie par enchevêtrement , comme le ferait tout être vivant.

Des modifications aléatoires ont été introduites via des rotations de l’état quantique pour simuler une mutation, par exemple.

La bonne nouvelle est que ces calculs quantiques réels correspondaient aux modèles théoriques élaborés par l’équipe en 2015 .

Nous sommes encore loin de répondre aux questions les plus profondes sur la vie, l’univers et tout – et de produire réellement une vie artificielle à l’intérieur d’un ordinateur quantique – mais cela montre que cela pourrait être possible.

Cela correspond également parfaitement aux recherches de la même équipe que celle publiée l’année dernière, où la sélection naturelle, l’apprentissage et la mémoire étaient imités dans un modèle quantique théorique .

Maintenant, cette théorie a fait ses premiers pas dans la pratique à l’intérieur d’un ordinateur quantique réel.

Comme avec presque tout le reste dans le domaine de la mécanique quantique , les scientifiques apprennent au fur et à mesure.

Le supercalculateur IBM utilisé ici ne compte que partiellement comme un ordinateur quantique complet , ce qui est actuellement au-delà de notre portée technologique – bien que ces machines deviennent de plus en plus puissantes.

« Nous laissons ouverte la question de savoir si l’origine de la vie est vraiment mécanique quantique », expliquent les chercheurs.

« Ce que nous prouvons ici, c’est que les systèmes quantiques microscopiques peuvent coder efficacement les caractéristiques quantiques et les comportements biologiques, généralement associés aux systèmes vivants et à la sélection naturelle. »

La recherche a été publiée dans Scientific Reports .

Adaptation TDF

source : https://www.sciencealert.com/

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