Розробку представила команда Університету Мейнут, а результати опублікували в журналі Nature. Як пояснюють автори, роль обчислювального пристрою виконує суміш води, солі та спеціально спроєктованих молекул. Система вже впоралася з додаванням, множенням і діленням.
Комп’ютер отримав назву Scaffolded DNA Computer, або SDC. Його основою є довга нитка ДНК, що слугує каркасом, і коротші фрагменти, які можуть приєднуватися до неї. Послідовності цих фрагментів заздалегідь добирають так, щоб їхня взаємодія давала потрібний результат.
Як молекули знаходять відповідь
Суміш нагрівають, а потім охолоджують. Під час цього процесу нитки ДНК з’єднуються й утворюють структуру, в якій закодована відповідь на математичне завдання.
Додайте GSMinfo до джерел у Google News Щоб бачити наші публікації у своїй стрічці новинВ основі підходу — термодинаміка: систему проєктують так, щоб правильному результату відповідав енергетично вигідний стан. Молекули поступово переходять до нього завдяки природним взаємодіям. Водночас це не означає повної відсутності витрат енергії: суміш потрібно підготувати, нагріти, а отриманий результат — зчитати лабораторними засобами.
Дослідники випробували десять молекулярних програм, зокрема обчислення з даними завдовжки до 100 бітів. Просте додавання 10 і 3 зайняло приблизно 30 секунд. Експеримент із числами в діапазоні від близько 11 до 34 мільйонів потребував до 14 годин.
Систему також вдалося використати повторно: вона виконала до 25 послідовних обчислень. Це важливо для практичного застосування, адже молекулярний пристрій не обов’язково створювати заново після кожного завдання.
За швидкістю такий комп’ютер значно поступається кремнієвим процесорам. Дослідників цікавлять інші можливості: поєднання обчислень зі зберіганням інформації в ДНК та робота безпосередньо в біологічному середовищі. У перспективі подібні системи могли б реагувати на молекулярні ознаки захворювань усередині клітин. Поки команда продемонструвала обчислення в лабораторній суміші — до таких застосувань ще потрібні подальші дослідження.
