量子计算首次应用于行为生态学 JGI与FormationQ合作开启生态一项研究计划

产业资讯 QuantumWire 2026-07-15 14:42
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2026年7月14日——珍·古道尔研究所(JGI)美国分部与FormationQ今日宣布达成一项具有里程碑意义的研究合作,将利用IonQ的离子阱量子计算技术,探讨行为生态学中一个最持久的问题:为什么某些物种会参与致命的群体间暴力,而另一些物种却能与其邻居和平共处?

该项目于世界黑猩猩日启动,这一天也是珍·古道尔博士抵达坦桑尼亚贡贝开启野生黑猩猩研究66周年的纪念日。这项为期两年的计划建立在六十多年开创性实地研究的基础上,将先进的计算建模、混合量子-经典计算与行为生态学融合为一个全新的协作研究框架。

该项目的名称为《战争与和平的生态:利用量子增强的基于主体建模解释黑猩猩与倭黑猩猩的群体间行为差异》,它将标志着量子增强计算首次应用于生态学、进化与行为研究,成为珍·古道尔研究所美国分部数十年利用创新技术支持长期研究、保护与教育传统的新篇章。

该项目将整合珍·古道尔研究所无可比拟的科学遗产、明尼苏达大学研究人员开发的行为模型、FormationQ在设计与运营应用项目方面的专长,以及IonQ的量子计算平台。

项目的核心是B3GET(行为、生态、遗传、进化与权衡)模型,这是一个复杂的基于主体模型,虚拟灵长类动物在人工景观中生活、移动、觅食、繁殖和互动。研究人员可以系统性地改变生态条件,包括食物分布、家园范围大小和群体聚合规则,以探究环境因素如何随时间影响合作与冲突的模式。

黑猩猩和倭黑猩猩是人类现存的最近亲,但它们却展现出截然不同的群体间行为模式。珍·古道尔在20世纪70年代著名地观察到黑猩猩的战争行为,其中黑猩猩参与有组织的、致命的群体间冲突。然而,倭黑猩猩却以在社区之间和平交往而闻名。

研究人员认为,解释这种差异的关键在于生态学:食物在景观中的分布方式、每个物种必须覆盖的范围大小,以及个体在决定单独行动还是结伴而行时的即时抉择。数十年的实地研究为这些行为提供了非凡的见解。然而,理解众多生态变量如何在复杂系统中相互作用仍然是一个重大挑战。

通过将先进的基于主体建模与混合量子-经典计算方法相结合,该项目将探究量子计算如何帮助研究人员以新方式探索这一复杂空间,并改进大规模行为模型的校准,从而帮助识别区分黑猩猩致命群体间攻击与倭黑猩猩更和平共处的生态条件。

该项目还将为黑猩猩的自然行为如何与栖息地和死亡率增加相关联提供见解。这两个因素不仅对于理解黑猩猩至关重要,而且对于更好地识别和保护栖息地、建模黑猩猩种群以制定更有效的保护策略也至关重要。

珍·古道尔研究所保护科学副总裁兼首席研究员莉莲·平特阿博士表示:

“珍·古道尔博士花了超过65年的时间,建立了最全面的野生黑猩猩持续记录。这种耐心、严谨观察的遗产,如今正与量子科学的前沿相遇。理解驱动黑猩猩与其栖息地和邻居互动的生态条件,对于理解种群为何繁荣或衰退,以及保护行动在何处最为关键,也同样具有重要意义。

“这一合作伙伴关系恰恰体现了珍·古道尔研究所科学工作的宗旨:战略性地利用最强大的技术工具,来解决对黑猩猩、对保护工作、以及对我们理解人类自身意义最为重要的那些问题。这个项目是珍和我共同合作的最后几个项目之一。今天,在她抵达贡贝66周年之际启动它,对我意义深远。”

FormationQ创始人兼首席执行官纳达·霍斯金表示:

“这个项目始于一个深刻的科学问题、数十年的非凡实地研究以及一个为理解极其复杂的自然系统而构建的精密模型。FormationQ在此合作伙伴关系中的角色,是将这些要素与IonQ的前沿量子计算能力相结合,并围绕一个从未以这种方式探索过的问题构建一个研究项目。

“我们相信,当世界领先的领域专长、数据和模型与技术相结合,使研究人员能够提出新问题时,量子技术的真正潜力才会显现。没有比从珍·古道尔非凡的科学遗产开始更有意义的了,它仍能教给我们关于自然、保护和我们自身的许多道理。”