В Ирландии создали ДНК-компьютер для 100-битных вычислений
Система Scaffolded DNA Computer выполняет заложенные в молекулах программы за счёт самосборки цепочек ДНК и химических реакций, а не переключения электрических сигналов.
Исследователи из Университета Мейнута в Ирландии представили молекулярный компьютер на основе ДНК, способный выполнять сложные 100-битные вычисления. Работа опубликована в журнале Nature 16 сентября.
Разработка получила название Scaffolded DNA Computer (SDC). Авторы испытали её на десяти молекулярных программах, включая сложение, вычитание, умножение и деление. По данным исследователей, система успешно обработала 100-битные вычисления без ошибок.
В обычных кремниевых компьютерах информацию обрабатывают транзисторы, переключающие электрические состояния. В SDC вычисления основаны на связывании и разъединении пар оснований ДНК — A, T, C и G. Алгоритм заранее кодируют в последовательностях ДНК, после чего молекулы помещают в раствор воды с солью, нагревают и охлаждают.
Для сборки устройства применили метод ДНК-оригами. Длинная цепочка ДНК выполняет роль каркаса, а сотни коротких синтезированных цепочек образуют на ней организованную вычислительную структуру. Под действием тепловой энергии запускаются химические реакции: цепочки перестраиваются, стремясь к наиболее устойчивой конфигурации. Получившаяся структура содержит результат запрограммированной операции.
Авторы называют SDC одной из наиболее сложных и быстрых молекулярных вычислительных систем. Они также связывают эту работу с перспективами долговременного хранения данных, энергоэффективных вычислений и молекулярных систем для работы внутри клеток, например при обнаружении заболеваний.