¿Hay ejemplos de dinámicas cuánticas dependientes de la historia que evolucionan como la vida biológica?

Hay ejemplos de evolución temporal de la dinámica cuántica con dependencia de la historia, como estos ejemplos de caminata aleatoria cuántica que utilizan un parámetro de memoria para influir en la distribución de la caminata aleatoria.

Me pregunto si las reglas de la mecánica cuántica permiten la construcción de un sistema cuántico muy complejo en el que dos estados cuánticos que interactúan pueden intercambiar un tipo similar de parámetro de memoria de tal manera que evolucionen y se adapten como microbios en los ecosistemas.

¿Hay ejemplos de sistemas cuánticos dependientes de la historia que muestren algún tipo de propiedad hereditaria similar a cómo los organismos biológicos pueden intercambiar su material genético para evolucionar?

Respuestas (1)

Creo que la respuesta es (¡sorprendentemente!) no para sistemas finitos. La mecánica cuántica evoluciona de forma unitaria, lo que significa que la información no se pierde. La evolución implica un paso de selección donde los individuos candidatos son evaluados y eliminados; se puede decir que el proceso de mover información del medio ambiente al genoma ocurre haciendo variaciones aleatorias donde se borran las malas. Esto no es unitario.

(En sistemas infinitos, uno podría simplemente guardar los qubits de individuos no deseados y nunca borrar nada)

De hecho, en mecánica cuántica no es posible hacer un autorreplicador y es difícil hacer un constructor universal . Todo esto es sorprendente porque estamos rodeados de criaturas que se replican. Pero estamos explotando la decoherencia y la flecha del tiempo: la evolución y la replicación en cierto sentido requieren del límite clásico ya que permite hacer copias de estados y borrar información. No se puede ejecutar la evolución a la inversa.

Entonces, ¿arregla esto una interpretación preferida de la mecánica cuántica a una que implica un colapso de la función de onda no lineal? (Como un estilo de "muchos mundos", la interpretación sin colapso es esencialmente tratar todo el sistema gigante de estilo clásico de todo el Universo como un gran complemento de la ecuación lineal de Schrödinger). ¿Nos permite esto proporcionar una descripción matemática precisa ( lenguaje formal, no lenguaje natural) del tiempo-cuándo del colapso en oposición a "es una medida" (que no tiene información matemática precisa sobre cuándo invocar la "llamada al generador de números aleatorios"
del colapso no lineal) o al menos indicarnos la forma de hacerlo?
Además, con respecto a los constructores universales, el documento dice que no se puede hacer ningún constructor para construir un estado cuántico arbitrario. Sin embargo, ¿es realmente necesaria una copia exacta? ¿Qué pasa si permites que la copia sea imperfecta? Claramente, las dos células hijas que se forman cuando, por ejemplo, una bacteria se divide, no son copias exactas entre sí en ningún sentido matemático del término y no necesitan serlo, y mucho menos tener estados cuánticos matemáticamente idénticos (lo que tiene una probabilidad exactamente 0).
@The_Sympathizer: dudo seriamente que esto nos diga algo sobre las interpretaciones de la mecánica cuántica. La construcción imperfecta es donde las cosas se vuelven interesantes: los sistemas clásicos pueden ser idénticos en el nivel de grano grueso y ocultar las diferencias necesarias en la decoherencia cuántica.
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