İrlanda'daki Maynooth Üniversitesi'nden araştırmacılar, bir deney tüpünde 100 bitlik hesaplamalar yapan moleküler bir bilgisayar geliştirdi. Sistem yalnızca ısı ve tuzlu sudan güç alıyor. Üniversiteye göre çalışma Nature dergisinde yayımlandı.

Kurulum son derece basit. Tüpe bir damla su ve tuz, kısa DNA parçaları ve iskelet görevi gören daha uzun bir DNA zinciri konuyor. Ardından ısıtma ve soğutma döngüleri, zincir yer değiştirme tepkimelerini tetikliyor: zincirler bağlanıyor, çözülüyor ve yeniden düzenleniyor; bu tepkimeler hesaplamanın mantığını oluşturuyor.

Bu yöntemle ekip, aralarında 100 bitlik hesaplamaların da bulunduğu on program çalıştırdı ve yaklaşık 11 milyon ile 34 milyon arasındaki sayılarla işlem yaptı. Bazı çalıştırmalar 14 saate kadar sürdü. En önemlisi, sistem yeniden kullanılabilir olduğunu gösterdi: arka arkaya 25 hesaplamaya kadar çalıştı. Bu, moleküler bilişim araştırmalarında alışılmış tek kullanımlık gösterimlerin ötesinde bir adım.

Asıl mesele ham hız değil. Aynı aritmetiği bir silikon işlemci nanosaniyeler içinde yapar; DNA bilgisayarı ise saatler ve bir ısı kaynağı gerektiriyor. Ama sürekli elektrik beslemesine ihtiyaç duymuyor. Bu da sonucu, güç veya donanım sağlanamayan ortamlar açısından ilginç kılıyor: moleküler algılama, biyolojik bir ortamın içinde teşhis ya da çipin mümkün olmayacağı yerlerde çalışan mantık devreleri.

DNA bilişimi onlarca yıldır vaat ediliyor; Leonard Adleman'ın 1994'te zincirlerin küçük bir gezgin satıcı problemini çözebildiğini göstermesine kadar uzanıyor. Sonraki çalışmaların çoğu oyuncak mantık kapıları düzeyinde kaldı ya da sürekli enzimatik veya elektriksel girdi gerektirdi. Burada önemli olan verim değil ölçek ve yeniden kullanılabilirlik: araştırmacılar, önceki moleküler mantık işlemlerinden çok daha büyük veri kümelerini, sıfırlanıp yeniden çalıştırılabilen bir sistemde raporluyor.

Ancak uyarıları da açıkça söylemek gerekir. Tek hesap için 14 saat, bir işlemcinin genel amaçlı yerini alacağı anlamına gelmiyor; pratik uygulamalar — algılama, programlanmış kimya, moleküler bellek — hâlâ spekülatif. Yine de biyolojik moleküllerin önceki gösterimlerden belirgin biçimde daha fazla hesap yapabildiğini ortaya koyması, alan için gerçek bir ilerleme.

Kaynaklar