KVANTBITAR HAR INTE LIV

När grundaren av den kvantmekaniska beräkningsteorin[1] och portalfiguren för mångavärldartolkningen[2] av kvantfysiken, David Deutsch, i en intervju för Edge[3] berättar att han arbetar på en ny teori som omfattar allt som kan byggas med universums minsta byggbitar – kvantbitarna – så förstår man att resultatet så småningom kommer att få stora konsekvenser för vår världsbild.

          David lanserar i intervjun från november 2000 begreppet "Kvantmekanisk konstruktionsteori" (Quantum Constructor Theory). Han har sedermera i tal och skrift[4] utvecklat tankar på vad teorin kan tänkas innehålla. Bland annat tänker han sig en kvantmekanisk universell konstruerare, en maskin som kan bygga allt som kan byggas med kvantbitar. Eftersom kvantbitar är de yttersta byggstenarna till vårt universum enligt den kvantmekaniska beräkningsteorin, så skulle en kvantmekanisk konstruktionsteori i princip omfatta allt.

          Den 19 mars 2003 la emellertid två forskare, Arun K. Pati och Samuel L. Braunstein, ut en rapport på nätet (arXiv:quant-ph/0303124) där de anser sig visa att liv inte kan byggas av kvantbitar!

          För att förstå bakgrunden måste några tankar av en vetenskaplig gigant och legend, John Von Neumann, först presenteras.[5] Von Neumann funderade ut vad som skulle krävas av maskiner för att de skulle bli "levande". Det krävs sex. Jag skojar bara; det krävs följande sex punkter:

·       Ett levande system måste innehålla en beskrivning av sig själv.

·       Det som lever måste också undvika den till synes inneboende paradoxen i första punkten genom att inte innehålla en beskrivning av beskrivningen i beskrivningen.

·       Istället måste beskrivningen spela två roller. Först som en kodad beskrivning av resten av det levande systemet. I andra hand som en verklighetstrogen modell av sig själv.

·       En kontrollenhet, som är en del av systemet, ser till att beskrivningen används i båda sina roller vid reproduktion av systemet.

·       En annan del av systemet, en universell konstruerare, har förmåga att bygga en stor grupp funktionella system, inklusive det levande systemet självt.

·       Reproduktion, på ett icke-trivialt, levande sätt, tar vid när kontrollenheten instruerar den universelle konstrueraren att bygga en ny kopia av systemet, inklusive en kopia av beskrivningen.

En maskin som uppfyllde dessa krav vore självreproducerande på samma sätt som levande organismer enligt Von Neumann. Han lyckades också bevisa att klassiska sådana mekaniska system kunde byggas.

Men nu är världen inte mekanisk i klassisk mening, utan kvantmekanisk. Von Neumanns "levande automater" är därför artificiellt liv. Kan kvantmekaniska system förevisa verkligt liv?

I sin rapport från 19 mars i år visar Pati och Braunstein med stringent kvantmekanisk formalism att det inte kan existera en kvantmekanisk universell konstruerare för godtyckliga kvanttillstånd med mindre att den har tillgång till oändliga resurser! System av kvantbitar – det som allt i sista hand är uppbyggt av  –  kan inte modellera ett levande system.

          I korthet är det så att kvanttillstånd bara kan förflyttas, inte klonas. Teleportation är en verklig och exakt möjlighet, som experimentellt utförts[6], men allt liv verkar vara ett skenbart och ungefärligt fenomen.