Stworzyli „komputer DNA”, który oblicza pierwiastki kwadratowe

Przyglądając się z bliska dowolnemu komputerowi, jedną z pierwszych rzeczy, które robimy, jest przyswojenie jego specyfikacji, ale za tym wszystkim wciąż znajdujemy krzem. To, że jest tak popularny i użyteczny, nie czyni go jednak jedyną dostępną opcją. Wielu ekspertów bada alternatywy w postaci hardware molekularnego, takie jak DNA i biochemia. Najnowsze wiadomości pochodzą od zespołu naukowców z University of Rochester, którzy stworzyli komputer DNA zdolny do obliczania pierwiastków kwadratowych aż do 900, co jest niemożliwe dla jego poprzedników.

Krzem, miedź, elektryczność… ktoś mógłby powiedzieć, że istota systemów komputerowych nie zmieniła się w ostatnich dekadach i z pewnego punktu widzenia miałby rację. Istnieją jednak rozwiązania, które mogą na zawsze zmienić informatykę, o ile uda im się udowodnić swoją przydatność poza laboratorium. Na przykład wiemy, że IBM zdołał przechowywać jeden bit informacji za pomocą zaledwie jednego atomu, a także dowiedzieliśmy się, że Warner Bros. i Microsoft Research nagrały filmy wewnątrz kryształów kwarcu (zamiast zamieniać je w chipy).

Jednak dziś mamy przyjrzeć się koncepcji hardware molekularny… komputery z DNA. Zespół badaczy z University of Rochester zdołał zbudować komputer DNA „prosty”, ale jednocześnie znacznie lepszy od swoich poprzedników. Co w nim takiego szczególnego?

Co potrafi ten komputer?

Przede wszystkim komputer DNA z Rochester może obliczać pierwiastki kwadratowe aż do 900. Wcześniejsze rozwiązania przetwarzały jedynie pierwiastki kwadratowe doskonałe liczb nieprzekraczających czterech bitów (0000-1111, 16 liczb od 0 do 15), ale praca badaczy pozwoliła rozszerzyć ten limit do dziesięciu bitów, z konkretnym sufitem wynoszącym 900.

Ten komputer DNA wykorzystuje proces znany jako hybrydyzacja. Zespół naukowców koduje liczbę w DNA za pomocą kombinacji dziesięciu bloków. Każda kombinacja reprezentuje liczbę i jest „podłączona” do fluorescencyjnego znacznika. Następnie zespół kontroluje hybrydyzację w taki sposób, aby zmodyfikować ogólny sygnał fluorescencyjny, tak aby odpowiadał pierwiastkowi kwadratowemu pierwotnej liczby. Wynik końcowy jest określany na podstawie jego koloru.

Przyszłość tej technologii może doprowadzić do powstania platform molekularnych i obwodów biochemicznych, które będą działać równie dobrze (albo nawet lepiej) niż tradycyjne komputery. Wciąż jesteśmy bardzo daleko, ale jeśli już osiągnęliśmy poziom dziesięciu bitów dla pierwiastków, to wszystko jest kwestią czasu.

Źródło: NewScientist

Dostęp do badania: Kliknij tutaj