¿Podemos explicar el origen de la vida con la mecánica cuántica? Y si es así, ¿existen algoritmos cuánticos que puedan codificar la vida misma? Hoy estamos un poco más cerca de encontrar las respuestas a estas preguntas gracias a una nueva investigación realizada con un superordenador de IBM.
Las prácticas de codificación relacionadas con la autorreplicación, la transformación, la comunicación entre individuos o un programa cuántico de reciente creación han sido los ingredientes utilizados para demostrar que los ordenadores cuánticos pueden reflejar una parte de la biología del mundo real (ciertos patrones).
Obviamente se trata aún de un concepto temprano, pero abre el camino para profundizar en la relación entre la mecánica cuántica y el punto de partida de algo tan importante como la vida.
Ciertamente la creación de vida artificial ha sido objeto de numerosos experimentos en el pasado, pero el software actual tiene una metodología clásica, newtoniana, no está limitada a unos y ceros y pueden presentar una porción de la aleatoriedad que vemos en la existencia normal del día a día. Es decir, el nuevo estudio añade ese grado de imprevisibilidad en las simulaciones por ordenador.
Los expertos, de la Universidad del País Vasco (España) emplearon para su trabajo el ordenador cuántico IBM QX4. Codificaron unidades de vida cuántica formadas por dos qubits (los bloques de construcción básicos de la física cuántica): uno para representar el genotipo (el código genético pasado entre generaciones) y otro para representar el fenotipo (la manifestación exterior de ese código, el «cuerpo»).
Estas unidades fueron programadas para reproducirse, mutar, evolucionar y morir, en parte utilizando el enredo cuántico, tal como lo haría cualquier ser vivo real. Introdujeron también cambios aleatorios mediante rotaciones del estado cuántico para simular una mutación, por ejemplo.
Cálculos cuánticos reales
La buena noticia es que estos cálculos cuánticos reales coincidieron con los modelos teóricos que el equipo de investigadores había ideado ya en 2015, en los que la selección natural, el aprendizaje y la memoria se imitaban en un modelo cuántico -teórico-.
«El objetivo del modelo propuesto es reproducir los procesos característicos de la evolución darwiniana, adaptados al lenguaje de los algoritmos cuánticos y la computación cuántica», escriben los autores en la revista Scientific Reports que publica el estudio.
Un nivel de física completamente nuevo
Aunque aún quedan pasos de gigante que dar en este sentido, pero este logro demuestra que podría ser posible. La teoría ha dado los primeros pasos al uso práctico dentro de un ordenador cuántico real. Sin embargo, como con casi todo lo demás en el campo de la mecánica cuántica, los científicos están aprendiendo sobre la marcha.
El superordenador de IBM empleado en el estudio solo cuenta en parte como un ordenador cuántico completo, aunque estas máquinas se están volviendo más poderosas con el paso del tiempo. «Dejamos abierta la pregunta de si el origen de la vida es realmente mecánico cuántico», explican los investigadores.
«Lo que probamos aquí es que los sistemas cuánticos microscópicos pueden codificar de manera eficiente las características cuánticas y los comportamientos biológicos, generalmente asociados con los sistemas vivos y la selección natural», concluyen los expertos españoles.
Fuente: Sarah Romero / Muy Interesante,
Artículo de referencia: https://www.muyinteresante.es/tecnologia/articulo/cientificos-crean-vida-artificial-cuantica-811538986045,
