Современная электроника потребляет огромное количество энергии. В Ирландии, например, дата-центры забирают почти четверть всей электроэнергии страны. На этом фоне ученые ищут альтернативные способы вычислений, которые были бы менее энергозатратными. Один из таких подходов — использование молекул ДНК вместо кремниевых транзисторов.

©Interesting Engineering

Команда из Университета Мейнута представила молекулярный компьютер, который выполняет математические операции с помощью нитей ДНК. Устройство работает в небольшой капле соленой воды, где длинная нить ДНК служит каркасом, а короткие фрагменты взаимодействуют друг с другом. Чтобы запустить процесс, достаточно кратковременного нагрева. Когда жидкость остывает, миллионы микроскопических нитей собираются в структуры, которые и становятся ответом на задачу.

В ходе испытаний система выполнила десять различных программ. Простое сложение, например 10 + 3, заняло около 30 секунд. Более сложная задача — 100-битное сложение чисел до 34 миллионов — потребовала примерно 14 часов. Устройство может выполнять до 25 вычислений подряд в одной и той же капле без потери производительности.

По словам профессора Дэмиена Вудса, люди привыкли видеть только один тип компьютеров, но вокруг есть и другие примеры, включая человеческий мозг. Доктор Абир Эшра добавила, что в одной капле жидкости содержатся миллиарды, а иногда и триллионы нитей ДНК, которые взаимодействуют между собой, чтобы получить результат.

Разработчики отмечают, что такой подход пока не заменит электронные устройства. Однако он показывает, что вычисления можно проводить иначе, используя биологические молекулы. В перспективе подобные системы могут найти применение там, где важно экономить энергию или где нужны вычисления в жидкой среде.