ساخت كامپيوتر با استفاده از مولكول DNA

طرحي تئوري كه براي دهه‌ها توجه دانشمندان را به خود جلب كرده بود، به‌تازگي يك گام ديگر به واقعيت نزديك‌تر شده است. گروهي از دانشمندان دانشگاه منچستر با سرپرستي پروفسور راس دي. كينگ يك دستگاه جديد محاسباتي ساخته‌اند كه روند كار آن مبتني بر DNA است. اگر تعريف شما از DNA به‌عنوان كدي براي ايجاد زندگي است، در آن صورت خيلي دشوار نخواهد بود كه پي ببريد چنين ماده‌اي توان آن را دارد كه متخصصدهاي ديگري نيز داشته باشد. همان‌طور كه چهار پروتئين مهم موجود در DNA مي‌توانند تركيب شوند و به گلبول‌هاي سفيد خون فرمان حمله به آلودگي بدهند يا اينكه باعث رويش و رشد مو شوند؛ به همين ترتيب اين پروتئين‌ها مي‌توانند از انديشه متخصصين تئوري به‌منظور تجزيه و تحليل مقادير زيادي از داده‌هاي مربوط به آب و هوا يا موارد ديگر به كار گرفته شوند.

كامپيوترهاي كنوني از تعدادي متناهي پردازنده براي انجام اين نوع اعمال استفاده مي‌كنند. دستگاهي كه از مولكول‌هاي DNA استفاده كند، مي‌تواند كاركرد بيشتري به‌منظور انجام بسياري از محاسبات به‌طور هم‌زمان، از خود نشان دهد؛ كاركردي كه در ظاهر بدون محدوديت به انديشه متخصصين مي‌رسد. كامپيوترهاي كوانتومي با اينكه هنوز در مراحل ابتدايي خود هستند، باز هم مي‌توانند عمليات مورد انديشه متخصصين را به‌صورت هم‌زمان پردازش كنند؛ با اين حال هنوز نياز به اعمال تنظيمات خاصي براي انجام اين كار دارند؛ تنظيماتي كه سودمندي مطلوب كامپيوترهاي كوانتومي را محدود مي‌كند. نكته‌ي جالب در مورد كامپيوترهاي ساخته‌شده بر مبناي DNA اين است كه محدوديت‌هاي موجود در كامپيوترهاي كوانتومي را ندارند. پروفسور كينگ در گفتگو با پايگاه Popular Mechanics در اين باره چنين توضيح داد:

تصور كنيد كه يك كامپيوتر در حال جستجوي يك پيچ‌راه (ماز يا maze) است و در اين روند به يك نقطه‌ي انتخاب مي‌رسد. انتخاب‌ها شامل يك مسير منتهي به سمت چپ و ديگري هم مسيري منتهي به سمت راست اهستند. كامپيوترهاي الكترونيكي نياز دارند تا انتخاب كنند كه اول بايد كدام مسير را دنبال كنند. اما كامپيوترهاي جديد ما نياز به انتخاب يك مسير ندارند؛ براي اينكه آن‌ها مي‌توانند خود را به‌نوعي تكثير كنند و هر دو مسير را در يك زمان دنبال كنند و در نتيجه قادر باشند پاسخ مورد انديشه متخصصين را به‌صورت سريع‌تري پيدا كنند.

 اگر در يك مك‌بوك به‌جاي سيليكون از مولكول‌هاي DNA استفاده شود؛ به‌عنوان مثال، اين دستگاه داراي قدرت پردازشي به مقدار هزار برابر مقدار فعلي خواهد شد و در عين حال از انرژي به‌مراتب كمتري استفاده خواهد كرد. البته بديهي است كه قرار نيست كمپاني اپل در مدل بعدي مك‌بوك پروي خود از مولكول‌هاي DNA استفاده كند؛ در واقع قرار نيست اين اتفاق به اين زودي‌ها رخ دهد. اما به هر حال كار پژوهشگران دانشگاه منچستر يك گام يلند به‌سوي ساخت دستگاه‌هاي محاسباتي كارآمدتر و با سرعت بيشتر در آينده به شمار مي‌رود.