Бактерия строит компьютер
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Исследователи из университета в американском городе Питсбурге установили, что биохимия живого может помочь сконструировать два основных элемента компьютера. Это исследование, проводимое в Центре молекулярной электроники, действительно, открывает возможность создания небольших очень надежных компьютеров, которые смогут работать в восемьсот раз быстрее самых быстрых из ныне существующих моделей.
Двумя основными элементами, разработанными в центре, являются ячейки памяти и логический элемент. Ячейка памяти создана при помощи веществ, которые взяты из бактерии, «сконструированной» методами генной инженерии. Эта бактерия служит источником белка, называемою бактериородопсином, химического вещества обладающего чувствительностью к свету и способностью существовать в двух состояниях, в каждом из них оно поглощает свет на разных частотах. Состояние молекулы можно определить и изменить при помощи лазера, настроенного на одну из этих частот.
Если молекула поглощает свет, то можно сказать, что она имеет значение «ноль», а если она отражает свет — значение «единица». Таким образом эти молекулы могут быть использованы в двоичной арифметике, применяемой в компьютерах.
Создание логического элемента было намного более сложным делом, так как тут нужно использовать не одно, а несколько химических веществ. Основным логическим элементом является устройство, которое должно производить действия над двумя или более сигналами, подаваемыми на его вход. Оба молекулярных электронных элемента работают при температурах ниже ноля; обычно погруженные в жидкий азот, они обладают высоким быстродействием и одновременно весьма надежны. И хотя уже сегодня элементы очень малы, необходимо достичь плотности упаковки в миллиард элементов на квадратный сантиметр. И тогда развернется настоящая работа по созданию биомолекулярного компьютера.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.