100-битные вычисления в пробирке
19 сентября 2026, 16:22Наука и космосDexter0
Исследователи из Университета Мейнута в Ирландии создали уникальный молекулярный компьютер, в котором молекулы ДНК выполняют функции транзисторов. Эта система способна производить математические вычисления без применения электронных логических схем.
Эта разработка получила название Scaffolded DNA Computer (SDC). По информации ученых, это одна из самых сложных и быстрых молекулярных вычислительных систем, созданных на сегодняшний день. В ходе испытаний компьютер успешно реализовал десять различных программ, включая обработку данных длиной до 100 бит.
В отличие от традиционных процессоров, где информация обрабатывается с помощью транзисторов, SDC применяет взаимодействия между основаниями ДНК — аденином, тимином, цитозином и гуанином. Именно последовательность молекул определяет логику предстоящих вычислений.
Компьютер создан с использованием технологии ДНК-оригами. Ученые формируют длинную основную цепочку ДНК и сотни коротких синтетических фрагментов, которые функционируют как молекулярные «скрепки». После помещения в раствор воды и солей, а также циклов нагрева и охлаждения, молекулы самостоятельно собираются в заранее запрограммированную вычислительную структуру.
Программа фактически записывается прямо в последовательности ДНК. После инициации химических реакций молекулы постепенно перестраиваются, стремясь к наиболее стабильному состоянию. Итоговая конфигурация и становится результатом выполнения алгоритма.
В ходе экспериментов система успешно справилась с операциями сложения, вычитания, умножения и деления, а также выполнила 100-битные вычисления без ошибок. Важно отметить, что компьютер не является полностью «бесплатным» с точки зрения энергии: логические операции действительно происходят без электричества, но для инициации процесса требуется нагрев, а создание и считывание ДНК нуждаются во внешнем лабораторном оборудовании.
Ученые полагают, что молекулярные вычисления могут быть полезны в тех сферах, где традиционные кремниевые процессоры сложно применять. ДНК уже рассматривается как чрезвычайно компактный носитель информации, а подобные системы в будущем могут выполнять вычисления непосредственно внутри живых клеток, анализируя биологические процессы и реагируя на признаки заболеваний.
На текущий момент Scaffolded DNA Computer остается экспериментальной лабораторной технологией и не претендует на замену современных ЦП. Однако данная работа демонстрирует принципиально новый подход к вычислениям, в котором программируемое поведение молекул становится основой будущих вычислительных систем.
Источники:NatureToms HardwareНаука и космос0Наука7 минут назад
Источник