Молекулы вместо транзисторов: ДНК-компьютер научили самостоятельно решать задачи

Учёные из ирландского Университета Мейнута создали молекулярный компьютер на основе ДНК. Система способна выполнять математические операции — сложение, умножение и деление — используя естественные механизмы воспроизведения нитей ДНК. Новым стало то, что вычисления проводятся как бы сами по себе по аналогии с квантовым отжигом — запустили и просто ожидаем результат.

Это не первый «компьютер» на основе ДНК. Однако все предыдущие подходы в массе опирались на сложные, длительные, энергозатратные и требующие контроля процессы. И хотя даже они отличались определёнными выгодами по сравнению с «транзисторными» вычислителями, перспективы их были туманны.

В самом общем случае процесс опирается на самостоятельную сборку множества коротких цепочек ДНК вокруг длинной молекулярной основы, которая программирует задачу. Новый метод также использует этот принцип, но процесс сопровождается переходом системы в наиболее энергетически выгодное состояние. Так, после короткого нагрева, запускающего процесс, молекулы самостоятельно перестраиваются, а итоговая конфигурация ДНК становится ответом на вычисления. При этом системе не требуется постоянное питание или внешнее управление во время самого расчёта.

В экспериментах ДНК-компьютер выполнил десять различных программ. Простые операции занимали около 30 секунд, тогда как более сложные задачи — например, сложение 100-битных чисел с диапазоном значений до десятков миллионов — требовали примерно 14 часов.

Исследователи считают, что ДНК-компьютеры в будущем могут занять нишу, недоступную традиционной электронике: это сверхплотное хранение данных, биосовместимые вычислительные устройства и молекулярные системы, способные работать внутри организма, сообщает 3dnews.ru.

Ранее сообщалось, что Microsoft добавит в Windows 11 возможность устанавливать панель задач не только горизонтально, но и вертикально.