Počítače zítřka budou postavené z DNA a diamantových čipů

aktualizováno 
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

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

SpaceX začíná zkoušky „superrakety“. Bude se lesknout jako zrcadlo

Stavba pokusné rakety konceptu Starship na raketodromu SpaceX v jižním Texasu.

Fanouškům kosmonautiky přichystal šéf společnosti SpaceX Elon Musk na přelomu roku nečekaný dárek: nové plány na stavbu...

Jak ze soustruhu. Vypadá neuvěřitelně, ale ledový disk vznikl přirozeně

V americké řece Presumpscot plave ledový disk

Na řece Presumpscot v americkém státě Maine vznikl extrémně velký rotující ledový disk. Vypadá možná nepřirozeně, ale...

Další z rubriky

Nová analýza: Ruská dezinformační kampaň v USA byla plná překvapení

Nové analýzy rozplétají taktiky ruské agentury IRA při dezinformační kampani v...

Před prezidentskými volbami USA 2016 vedli Rusové sofistikovanou dezinformační kampaň. Cílem bylo polarizovat americkou...

Facebook se bude muset zpovídat v USA. Málo chránil data

Facebook logo

Kauza Cambridge Analytica je noční můrou společnosti Facebook. Vyšetřovat ji nyní budou i ve Spojených státech.

Zemřel jeden z „otců internetu“. V 29 letech nakreslil schéma první sítě

Lawrence Roberts (1937 - 2018) v roce 2001 získal Cenu Charlese Drapera za...

Lawrence Roberts, jeden z vědců, kteří velkou měrou přispěli k rozvoji počítačové sítě internet, zemřel. Bylo mu 81...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz