پژوهشگران دانشگاه می‌نوث ایرلند موفق شدند نوعی کامپیوتر DNA بسازند که بدون نیاز به برق مداوم کار می‌کند. این سیستم می‌تواند در آینده جایگزینی کم‌مصرف برای کامپیوترهای سیلیکونی باشد.
به گزارش سرویس فناوری، پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ حدود ۲۰ درصد برق بخش تجاری آمریکا صرف محاسبات شود. مراکز داده هم قرار است در چند سال آینده تقاضای برق خود را دو برابر کنند. همین موضوع باعث شده نیاز به سیستم‌هایی که برق کمتری مصرف می‌کنند، بیشتر از همیشه احساس شود.
دِیمین وودز، دانشمند علوم کامپیوتر و نویسنده ارشد این مطالعه، می‌گوید:
کامپیوترهای سیلیکونی انرژی زیادی مصرف می‌کنند. ۲۳ درصد برق ایرلند صرف محاسبات و ذخیره‌سازی داده می‌شود. ما با دیدن فقط یک نوع کامپیوتر دچار تنگ‌نظری شده‌ایم، در حالی که نمونه‌های دیگری هم اطراف ما وجود دارد، از جمله مغز خودمان.
تقریباً همه کامپیوترهای امروزی به ترانزیستور وابسته‌اند. هر تغییر در این حالت‌ها، حتی برای ساده‌ترین محاسبات، به کمی برق نیاز دارد. این مقدار شاید کوچک باشد، اما با میلیاردها بار تغییر در هر ثانیه، مصرف برق به سرعت بالا می‌رود.
چهار واحد شیمیایی که رشته‌های DNA را می‌سازند، اطلاعات را رمزگذاری می‌کنند و همین اطلاعات می‌تواند مبنای محاسبات الگوریتمی باشد. در این روش به جای کلیدها، محاسبه به شکل رقابت بین توالی‌های مختلف انجام می‌شود.
محاسبات دنا چیز تازه‌ای نیست. در دهه ۱۹۹۰، لئونارد آدلمن، دانشمند علوم کامپیوتر دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، مسئله معروف فروشنده دوره‌گرد را فقط با رشته‌های نوکلئوتیدی و بیوشیمی حل کرد. از آن زمان، پژوهشگران راه‌های خلاقانه‌ای برای برنامه‌ریزی دستورالعمل‌های شیمیایی پیدا کرده‌اند.
اما یک چالش مهم باقی مانده است: ساختن کامپیوتر DNA(دنا) که کم‌مصرف، پایدار و قابل اعتماد باشد و برای رسیدن به نتیجه به دستکاری و شارژ مکرر نیاز نداشته باشد.
تیم وودز رویکرد متفاوتی را انتخاب کرد؛ رویکردی که بیشتر به اوریگامی دنا مربوط می‌شود تا رقابت قدیمی بین رشته‌های ساده. در این فرایند، یک داربست اسید نوکلئیک با قطعات کوتاهی از دنا در محلول نمکی گرم ترکیب می‌شود. با سرد شدن مخلوط، کم‌انرژی‌ترین آرایش ظاهر می‌شود و پاسخ مسئله به دست می‌آید.
وودز می‌گوید:
مولکول‌ها با هم برهم‌کنش می‌کنند، ساختاری تشکیل می‌دهند و آن ساختار پاسخ است. یک نوآوری کلیدی این است که سیستم به‌طور طبیعی پاسخ را بدون نیاز به ورودی انرژی مداوم پیدا می‌کند.
عبیر اشرا، نویسنده اول مشترک مطالعه، می‌گوید:
واکنش در لوله آزمایش سریع اتفاق می‌افتد، اما نه به سرعت سیلیکون، و قرار هم نیست چنین باشد. اما در مقایسه با سایر کامپیوترهای دنا، مال ما سریع‌ترین است.
فراتر از محاسبات، DNA توانایی چشمگیری در ذخیره‌سازی مطمئن حجم عظیمی از داده دارد. یک گرم دنا می‌تواند در تئوری، صدها میلیون گیگابایت را نگه دارد. این یعنی می‌توان کتابخانه روبه‌رشد داده‌ها را در گاراژ خانه جای داد.
آینده محاسبات سرد و مرطوب است. جایی که DNA جای سیلیکون را می‌گیرد و برق، دیگر ستاره اصلی نیست.
