پژوهشگران دانشگاه مینوت کامپیوتری نوآورانه بر پایهی رشتههای DNA ساختهاند که بدون تراشه و با مصرف انرژی بسیار اندک محاسبات ریاضی را انجام میدهد.
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران دانشگاه مینوت ایرلند سامانهی محاسباتی نوآورانهای بر پایهی رشتههای DNA توسعه دادهاند که بدون نیاز به تراشههای الکترونیکی، عملیاتهای ریاضی نظیر ضرب، تقسیم و جمع را انجام میدهد.
نتایج این دستاورد علمی در نشریهی نیچر منتشر شده است و نشان میدهد که پردازش مولکولی میتواند جایگزینی کممصرف برای کامپیوترهای سنتی باشد.
ساختار مذکور از رشتههای کوتاهِ متصل به داربست بزرگتر ژنتیکی تشکیل شده که درون محلول نمکی در لولهی آزمایش غوطهور هستند. این سامانه با گرم و سرد کردن محلول، برهمکنشهای مولکولی را هدایت میکند و محاسبات را به انجام میرساند و برخلاف سیستمهای رایج به جریان مداوم برق متکی نیست.
دیمین وودز، استاد مؤسسهی همیلتون در دانشگاه مینوت، گفت: «کامپیوترهای مبتنیبر سیلیکون انرژی بسیار زیادی مصرف میکنند؛ بهطوریکه ۲۳ درصد از برق ایرلند صرف محاسبات و ذخیرهسازی دادهها میشود. ما با دیدن تنها یک نوع کامپیوتر دچار محدودیت دید شدهایم؛ اما نمونههای دیگری از جمله مغز ما در اطرافمان وجود دارند.»
وود در ادامه گفت: «مولکولها با یکدیگر تعامل میکنند، ساختاری را تشکیل میدهند و همان ساختار پاسخ نهایی است. یکی از نوآوریهای کلیدی این است که سیستم بهطور طبیعی و بدون نیاز به ورودی مداوم انرژی پاسخ را پیدا میکند.»
یک عملیات جمع ساده، ۳۰ ثانیه زمان میبرد
توسعهی سامانهی مذکور بخشی از پروژهی ۴ میلیون یورویی DISCO با پشتیبانی شورای نوآوری اروپا است. عبیر عشره، استادیار و دانشمند علوم کامپیوتر در مؤسسهی همیلتون، میگوید: «یک قطرهی کوچک مایع حاوی میلیاردها و گاهی تریلیونها رشتهی DNA است. این رشتهها برای ایجاد نتیجه با یکدیگر برهمکنش دارند.»
آزمایشها نشان میدهد که عملیات جمع سادهی ۱۰ بهعلاوهی ۳ حدود ۳۰ ثانیه زمان میبرد؛ اما محاسبات ۱۰۰ بیتی روی اعدادی میان ۱۱ میلیون تا ۳۴ میلیون تا ۱۴ ساعت طول میکشد. با وجود سرعت پایینتر در مقایسه با تراشه، محققان توانستهاند ۲۵ مسئلهی پیدرپی را با موفقیت حل کنند.
به نقل از زومیت، عبیر عشره میگوید: «واکنش در لولهی آزمایش سریع رخ میدهد؛ اما نه به سرعت سیلیکون، و قرار هم نبوده که چنین باشد. اما در مقایسه با سایر کامپیوترهای DNA، نمونهی ما سریعترین است.»
دیمین وودز میگوید: «این علم بنیادین است. نمیدانیم آینده ما را به کجا خواهد برد.»
