Počítač ukryli do kvapky vody. Funguje úplne inak

Vďaka financiám z reklamy prinášame kvalitné a objektívne informácie. Povoľte si prosím zobrazovanie reklamy na našom webe. Ďakujeme, že podporujete kvalitnú žurnalistiku.

Výskumníci z Maynooth University vytvorili programovateľný molekulárny počítač, ktorý namiesto kremíkových čipov využíva DNA. V kvapke roztoku dokázal riešiť matematické úlohy a pri výpočte využíva samotné fyzikálne vlastnosti molekúl.

Zdroj: Freepik (ilustrácia)

Predstavte si počítač, ktorý nemá procesor, tranzistory ani klasické elektronické obvody. Jeho „hardvérom“ sú molekuly DNA plávajúce v roztoku a odpoveď na výpočet vzniká ich vzájomným usporiadaním.

Práve takýto systém predstavili výskumníci z Maynooth University v Írsku. Nazvali ho Scaffolded DNA Computer (SDC) a výsledky publikovali v prestížnom časopise Nature.

Základom je dlhé vlákno DNA, ktoré funguje ako akési lešenie. K nemu sa pripájajú kratšie DNA reťazce nesúce informácie a pravidlá výpočtu. Jednotlivé molekuly medzi sebou súperia o vhodné miesta. Systém je navrhnutý tak, aby správny výsledok zodpovedal energeticky výhodnému usporiadaniu.

Nejde pritom iba o jednoduchú demonštráciu. Tím otestoval desať rôznych programov vrátane násobenia tromi, delenia dvoma, kontroly parity a sčítania 25-bitových čísel. Posledná úloha predstavovala 100-bitový výpočet. Malé úlohy dokázal systém dokončiť za menej než minútu a DNA zostavu bolo možné použiť opakovane.

Live Science uvádza, že výskumníci uskutočnili viac než 700 úspešných výpočtov. Nie všetky však boli rýchle. Jednoduchý príklad mohol trvať desiatky sekúnd, zatiaľ čo zložitejšie experimenty zabrali celé hodiny.

DNA počítač preto zatiaľ nie je konkurenciou notebooku či smartfónu. Jeho význam je inde. Molekulárne výpočty by v budúcnosti mohli pracovať tam, kde sa klasický kremíkový procesor jednoducho nezmestí – napríklad v inteligentných materiáloch, molekulárnych dátových úložiskách alebo potenciálne v biologickom prostredí.

Experiment tak ukazuje zvláštnu alternatívu k dnešným počítačom: výpočet nemusí vždy prebiehať v čipe. Niekedy naň môžu stačiť správne naprogramované molekuly.