Pondělí 28. listopadu 2022, svátek má René
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 28. listopadu 2022 René

Počítače zítřka budou postavené z DNA a diamantových čipů

Počítače budoucnosti budou pracovat na jiných principech než současné stroje. Co bude tedy základem čipů nové generace? Jaké výhody, ale také nevýhody budou mít DNA počítače?

Počítače budoucnosti budou pracovat na jiných principech než současné stroje. Co bude tedy základem čipů nové generace? Nejdříve se zaměříme na možné komponenty pro stavbu elektronických součástek.

Diamantové čipy

V Japonsku odstartoval projekt testující výrobu a nasazení diamantových čipů. Oproti křemíku patří k výhodám diamantu především vyšší rychlost vedení proudu a větší odolnost vůči napětí a teplotě.
Nevýhodou diamantu je samozřejmě v první řadě jeho cena. Stávající technologie syntézy využívají např. rozkladu methanu v přítomnosti "matečního" diamantu, který se díky nově vznikajícímu uhlíku postupně pokrývá tenkým diamantovým filmem. Pokud by se nicméně výroba syntetických diamantů stala masovou, lze samozřejmě předpokládat, že by došlo i k podstatnému poklesu nákladů.

Diamant není jedinou nadějí uhlíkových technologií. Šance uhlíku postupně vzrostly ve chvíli, kdy byla odhalena jeho třetí modifikace. Kromě z učebnic známého diamantu a grafitu (tuhy) se totiž čistý uhlík může vyskytovat ještě jako tzv. fulleren. Fullereny obsahují řádově desítky atomů, pravděpodobně nejznámější z nich má atomů 60 a jeho molekula se pro svůj téměř kulový tvar označuje jako "kopací míč“.

DNA počítače

Na DNA počítače či příbuzné technologie (DNA čipy, biočipy apod.) dnes narazíme poměrně často nejen v odborném, ale i v denním tisku. Oba pojmy se ovšem často zaměňují a navíc splývají i s představou různých mechanismů, které by měly fungovat na buněčné úrovni. Míra zmatení pak bývá dovršena odkazy na přečtení lidského genomu, genetické programování či genetické modifikace. Proto nejprve stručně definujme DNA počítače. Tento pojem pro nás bude na následujících řádcích znamenat počítač, tedy systém pro řešení příslušně formalizovaných úloh typu "sečti dvě čísla", "najdi minimum funkce" apod. Zatímco ve stávajících počítačích křemíkových se výpočty realizují změnami elektromagnetického pole, DNA počítač funguje trochu jako kuličkové počítadlo - jednotlivé kousky DNA se různě proplétají přes sebe. Ve chvíli, kdy se všechny šroubovice a dvojšroubovice navzájem "dopletou", pak zbývá jen odečíst výsledek. Řečeno poněkud zjednodušeně, při pohledu zvenku vypadá DNA počítač jako kbelík, kam nasypeme různé molekuly a počkáme, až nám na hladinu vyplave výsledek.

DNA počítač tedy nepředstavuje žádnou principiální změnu oproti současným počítačům, informatika není závislá na konkrétním hardwaru (možná ostatně nechybělo mnoho a měli jsme věk mechanických počítačů poháněných párou - Charles Babbage byl ke konstrukci takových strojů blízko již v 1. polovině 19. století).

Obtíže a překážky

Při čtení o způsobech, kterými se řeší úlohy na DNA počítačích, vás zřejmě napadlo několik potíží. Zřejmě nestačí pochopit obecný princip, musíme totiž znát i konkrétní biochemické podrobnosti (které reakce jsou jak specifické, jaké použít enzymy pro práci s DNA apod.), jinak řešení zůstane pouze na papíře, nepůjde ale realizovat laboratorně. Velký problém spočívá v tom, že pro každý typ úloh musíme vymýšlet postup stále znovu. Jednou použité molekuly DNA jsou pro další práci nepoužitelné, musíme je pracně navrátit do původního stavu.

Vědci z německého Fraunhoferova ústavu se pokusili sestavit obecný, automaticky pracující DNA počítač. Výsledky jejich snahy byly v roce 2002 vystavovány na veletrhu CeBIT.

Článek vycházející z knihy Vzpoura genů přinášíme ve spolupráci s týdeníkem ComputerWorld

  • Nejčtenější

Chřestýši pro Ukrajinu. Protiletadlový systém vznikal původně pro JAR

Ukrajinu podporuje dodávkami zbraní celá řada zemí. V pondělí 20. listopadu oznámil francouzský ministr obrany...

KVÍZ: Letadla druhé světové války opět v akci. Zkuste se s nimi vypořádat

Po měsíci přichází další kvíz v rozpoznávání letadel podle siluet. A opět je ve dvou variantách obtížnosti, byť v obou...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Kosmická loď Orion dorazila k Měsíci, příště již poletí s lidmi

Po pěti dnech dosáhla kosmická loď Orion jednoho ze svých cílů, když se přiblížila na 130 kilometrů k Měsíci. Přirozené...

Zlaté, šedé i modré fajfky. Musk chystá pro Twitter „bolestivý“ systém účtů

Nový majitel sociální sítě Twitter zveřejnil novinky v systému ověřených účtů. Nově se mají dělit na několik kategorií....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

První srážka proudového dopravního letadla přinesla do té doby nejvíce obětí

Premium Na začátku 60. let byly do provozu zavedeny proudové dopravní letouny první generace. Generační a výkonnostní skok...

Cítím hořkost. Bývalý šéf mordparty poprvé promluvil o svém odchodu

Premium Nejznámější český kriminalista Josef Mareš sloužil u policie téměř třicet let, stál za objasněním řady vražd a...

Jím jednou denně a často mi stačí spát jen čtyři hodiny, říká kardiolog Neužil

Premium Mluví rychle, a i když sedí, máte pocit, že je v neustálém pohybu. Jinak by nejspíš nemohl stihnout to, co dělá. Petr...

Poté, co se vyrojil Řezník, jsme v podstatě mainstream, říkají Morčata na útěku

Premium Místo ženy se v hitu od Mandrage hledá děda a ve známé písni Richarda Müllera o tom, že kvůli poruše výtahu musí jít...

Chcete YouTube ve vysokém rozlišení? Zaplaťte. Uživatelé zuří

Server YouTube začal testovat novou funkci, která však pobouřila diváky. Je totiž možné, že v budoucnu bude nutné za 4K...

Twitter testuje funkci, kterou si přál Elon Musk

Sociální síť Twitter zapnula některým uživatelům funkci, která jim umožní, aby zpětně upravili svůj příspěvek. Přesně...

Google spouští v Česku navigaci pro úspornou jízdu. Ptá se i na pohon auta

Google mapy jsou často využívané jako navigace, která nabízí řadu funkcí. Nyní společnost spouští i v Evropě další...

Google má narozeniny. Kde vzal vyhledávač svůj podivný název?

Google oslavil už 24. výročí svého působení na trhu. Za skoro čtvrt století se stal nejen úspěšnou internetovou...

Přemýšlím o sebevraždě, říká Obermaierová kvůli plynu a drahým energiím

Herečka Jaroslava Obermaierová (76) prozradila, že má strach z drahých energií a nedostatku plynu. Kvůli tomu dokonce...

Vsadil na neobvyklý nápad, už má 35 zaměstnanců a rostou i do světa

Lukáš Legát začal podnikat před devíti lety. Z původně garážové firmy je dnes společnost s pětatřiceti zaměstnanci,...

Raketa byla Ukrajince, nebo Rusa? rýmuje Nohavica na kanálu Bobošíkové

Problematiku rakety dopadlé na polské území zpracoval ve své nové písni Jaromír Nohavica. „Ta raketa byla Ukrajince,...

Metro v plamenech. Londýnská tragédie odhalila nový fyzikální jev

Metro patří k nejbezpečnějším dopravním prostředkům na světě. Přesto ani jemu se nevyhnou nehody s desítkami mrtvých....

Jím jednou denně a často mi stačí spát jen čtyři hodiny, říká kardiolog Neužil

Premium Mluví rychle, a i když sedí, máte pocit, že je v neustálém pohybu. Jinak by nejspíš nemohl stihnout to, co dělá. Petr...

Mohlo by vás zajímat