这个重要的量子算法实际上可能是一种自然属性( 四 )

这项工作对我们思考基因密码和生命起源也有启示 。 地球上的每一种生物都使用相同的代码 , 其中DNA使用四个核苷酸碱基存储信息 。 核苷酸序列编码从20个氨基酸组成的字母表中构建蛋白质的信息 。

但是为什么是这些数字 , 4和20 , 而不是其他一些数字呢?回到2000年 , 就在格罗弗发表他的研究成果几年后 , 班加罗尔印度科学研究所的阿普尔瓦?帕特尔展示了格罗弗的算法如何解释这些数字 。

帕特尔的想法与DNA在细胞内的组装方式有关 。 在这种情况下 , 细胞内的分子机制必须通过核苷酸碱基的分子池来寻找正确的碱基 。 如果有4个选择 , 经典搜索平均需要四个步骤 。 所以机器在每个装配步骤中必须尝试四个不同的组合 。

但是使用格罗弗算法的量子搜索要快得多:帕特尔证明 , 当有4个选择时 , 量子搜索可以在一个步骤中就区分四个选择 。 事实上 , 4是最优数 。

这种想法也解释了为什么有20种氨基酸 。 在DNA中 , 每三个核苷酸定义一个氨基酸 。 所以DNA中三胞胎的序列决定了蛋白质中氨基酸的序列 。

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