Самый быстрый компьютер может быть реализован на базе ДНК

Исследователи из университета Манчестера доказали, что возможно создать новый сверх-быстрый тип вычислительной машины.

Исследователи из университета Манчестера доказали, что возможно создать новый сверх-быстрый тип вычислительной машины.

29 марта
 
Ученые под руководством профессора Росса Д. Кинга впервые продемонстрировали реализуемость недетерминированной универсальной машины Тьюринга(NUTM). Их работа будет опубликована в Journal of the Royal Society Interface. Теоретические характеристики подобной машины — такие как экспоненциальный рост мощности — описаны уже достаточно давно.

Однако прорыв ученых из Манчестера в том, что они сумели доказать, что ее создание возможно — при помощи молекул ДНК. 

«Представьте, что компьютер ищет выход из лабиринта. В какой-то момент он оказывается в ситуации выбора: пойти направо или налево» - объясняет профессор Кинг с кафедры информатики университета Манчестера.  

«Электронным компьютерам приходится выбирать, по какому пути идти первым. Однако нашему компьютеру не нужно делать выбор. Он может скопировать себя и пойти по обоим путям сразу. Таким образом, задача будет решена быстрее. 

Это возможно благодаря тому, что процессоры состоят не из кремниевых чипов, а из ДНК. У электронного компьютера есть лишь заданное количество транзисторов. 

Способность нашего компьютера расти одновременно с вычислениями делает его быстрее, чем любая другая форма вычислительной машины. Это поможет решить проблемы, которые ранее считались нерешаемыми.  

Квантовые компьютеры - тоже крайне интересная форма. Они тоже могут идти по двум путям лабиринта одновременно, однако только если лабиринт отвечает определенным критериям. Это серьезно ограничивает зону их применения. 

Из-за того, что молекулы ДНК крайне малы, домашние компьютеры потенциально могут использовать процессоры мощнее, чем все современные вычислительные машины в сумме. Они будут быстрее, чем самый мощный современный суперкомпьютер, а потреблять будут лишь крошечную долю энергии, которую потребляет он.» 

Университет Манчестера известен тем, что в нем работал Алан Тюринг — один из основателей информатики — а также созданием первых компьютеров с хранимой в памяти программой. 

«Наше новое исследование - результат как раз этих великих инноваций» - добавил профессор Кинг. 

Главное достижение Алана Тьюринга - изобретение концепции Универсальной машины Тьюринга (UTM). Это компьютер, который можно запрограммировать на выполнение любой задачи, которую может выполнить другой компьютер. Электронные компьютеры — это форма UTM. Однако квантовой машины Тьюринга пока еще не изобрели. 

Вычисления на базе ДНК — это вычисления с использованием биологических молекул вместо традиционных кремниевых чипов. В такой системе информация представляется как последовательность 4-х оснований(A [аденин], G [гуанин], C [цитозин] и T [тимин]), а не в бинарной системе(нули и единицы, которые используют традиционные компьютеры). 

Что еще почитать