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.
