euskaraespañol

Gaurko irudia

Bizi artifiziala sortu dute hodeian

UPV/EHUko lan batek bizi artifizial kuantikoko eredu bat inplementatu du lehen aldiz ordenagailu kuantiko batean

  • Ikerketa

Lehenengo argitaratze data: 2018/11/14

Irudia
Enrique Solano

UPV/EHUko Kimika Fisikoa Saileko Quantum Technologies for Information Science (QUTIS) ikerketa-taldeak, Enrique Solano Ikerbasque irakaslea buru, biomimetika kuantikoko protokolo bat garatu du, eboluzio darwindarraren prozesu bereizgarriak erreproduzitzeko, algoritmo kuantikoen eta konputazio kuantikoaren hizkuntzara egokituta. Etorkizunean makinen autoikaskuntza, adimen artifiziala eta bizi artifiziala bera eskala kuantikoan uztartuko direla iragartzen dute ikertzaileek.

Bizi artifiziala egongo litzatekeen egoera batean, organismo sinpleen eredu batzuek bizitzako etapak biziko lituzkete ingurune birtual kontrolatu batean. Bada, horixe diseinatu du UPV/EHUko Kimika Fisikoa Saileko Quantum Technologies for Information Science (QUTIS) ikerketa-taldeak, baina ordenagailu kuantikoen ingurune batean: bizi artifizialeko protokolo bat da, eta kodifikatzen dituen portaera kuantikoak sistema bizienak dira berez, hala nola autorreplikatzea, mutazioa, banakoen arteko elkarrekintza, jaiotza eta heriotza. Diseinatzeaz gain, IBMren ibmqx4 hodeiko ordenagailu kuantikoan exekutatu du protokoloa.

Hala, lehen aldiz egikaritu dute konputagailu kuantiko batean Darwinen eboluzio-legeei jarraitzen dien bizi artifizialeko algoritmo bat. Ikertzaileek biomimetiko esaten dioten protokolo baten arabera dabil algoritmoa, sistema bizien portaeretara egokitutako portaera kuantikoak kodetzen baititu. Hain zuzen, horretan datza biomimetika kuantikoa, alegia, sistema kuantikoetan izaki bizidunek soilik dituzten propietate batzuk erreproduzitzean. Ikerketa-talde horrek, aurretik, lortu zuen sistema kuantikoen bidez imitatzea bizia, hautespen naturala, ikaskuntza eta oroimena. Ikerketa-lerro horren helburua da, egileek eurek azaldu bezala, “zenbait algoritmo kuantiko diseinatzea oinarri gisa hartuta prozesu biologikoak imitatzea; hau da, organismo konplexuetan gertatzen diren prozesuak eskala kuantikora egokitzea. Horrenbestez, prozesu horien oinarrizko alderdiak bakarrik imitatzen saiatzen gara”.

Etorkizun oparoko bizi artifizial kuantikoa

Diseinatu duten bizi artifizialeko ingurunean, organismo sinpleen eredu batzuk gai dira bizitzako fase ohikoenak gauzatzeko ingurune birtual kontrolatu batean, eta frogatu dutenez, sistema kuantiko mikroskopikoak gai dira kodifikatzeko normalean sistema biziekin eta hautespen naturalarekin lotzen diren ezaugarri kuantiko eta portaera biologikoak.

Diseinatutako organismo-ereduei bizi kuantikoko unitate izena eman diete; unitate horietako bakoitzak bi qubit ditu, zeintzuek genotipoaren eta fenotipoaren lanak egiten baitituzte, hurrenez hurren. Hala, unitate biziduna nolakoa den deskribatzen duen informazioa biltzen du genotipoak, eta belaunaldiz belaunaldi transmititzen da, eta fenotipoa, edo bizidunen ageriko ezaugarri-multzoa, berriz, informazio genetikoaren eta banakoek inguruarekin duten elkarrekintzaren araberakoa da.

Sortutako sistemetan, halaber, eboluzio darwindarraren oinarrizko ezaugarri hauek simulatu dituzte, bizi artifizialeko organismotzat jo ahal izan daitezen: jaiotza eta garapena, autorreplikatzea, banakoen eta ingurunearen arteko elkarrekintza, zeina banakoen fenotipoa andeatzen baitoa adinean aurrera egin ahala, eta, bukaeran, heriotza irudikatzen duen egoera batera iristen da. Protokoloak, gainera, banakoen arteko elkarrekintza hartzen du aintzat, baita mutazioak ere (banako qubitak zoriz biratuz gauzatzen dira mutazioak).

Froga esperimental horrek eboluzioaren ikuspegitik sendotzen du bizi artifizial kuantikoaren esparru teorikoa, baina, eredua sistema konplexuagoetara eskalatu ahala, “emulazio kuantiko zehatzagoak egin ahal izango ditugu, gero eta konplexuagoak, gorentasun kuantikorantz”, diote egileek.

Era berean, espero dute bizi artifizialeko unitateek eta haien balizko aplikazioek ondorio handiak izatea simulazio kuantikoaren komunitatean eta konputazio kuantikoan, askotariko erabileratan, direla ioi harrapatuak, direla sistema fotonikoak, atomo neutroak edo zirkuitu supereroaleak. Enrique Solano QUTIS taldearen zuzendari eta proiektuaren buruaren arabera, “emandako oinarritik abiatuta, konplexutasun-maila desberdinak planteatu ahal izango dira, izan klasikoak nahiz kuantikoak. Adibidez, banako kuantikoen populazioen hazkuntza hainbat irizpideren arabera ezarri ahal izango litzateke, esate baterako, generoaren arabera, edo banakoen edo taldeen bizi-helburuen arabera; edo kanpotik kontrolatu gabeko portaera automatizatuak sortu, edo robotika kuantikoko prozesuak, baita sistema kuantiko adimendunak ere, eta, hala, gorentasun kuantikoaren atalasea gainditzera iritsi (baina maila horretara ordenagailu kuantikoak bakarrik irits litezke). Hortik aurrera galdera izugarri ausartak sortzen dira; besteak beste, biziaren beraren jatorri mikroskopikoari buruzkoak, banakoen eta gizarteen garapen adimendunari buruzkoak, edo animalien eta gizakien kontzientziaren eta sormenaren jatorriari buruzkoak. Hasiera baino ez da hau, XXI. mendearen hasieran gaude, eta amets eta galdera itzel asko argitu ahal izango ditugu”.

Erreferentzia bibliografikoa