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

První mezihvězdné těleso může být sluneční plachetnicí

Rekonstrukce možné podoby planetky 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) na základě údajů...

První objekt od jiné hvězdy zachycený pozemskými teleskopy by podle naměřených parametrů mohl být sluneční plachetnicí,...

Konec dvojích cen. Evropské e-shopy už Čechům nebudou účtovat přirážku

Ilustrační snímek

Na začátku prosince začne platit nařízení Evropské unie, které zakazuje internetovým obchodům považovat zákazníka z...

Oumuamua může být mimozemskou časovou schránkou, řekl expert v Rozstřelu

Astronom Petr Scheirich v diskusním pořadu Rozstřel.

„Můj názor je, že jde o těleso přírodního původu, ale přál bych si, aby tomu tak nebylo,“ řekl v Rozstřelu o prvním...

Okřídlení géniové. Vrány si při pokusu zvládly vyrobit složené nástroje

Vrány se ukazují jako stále chytřejší a chytřejší.

Nový experiment naznačuje, že bychom měli přehodnotit rčení chytrý jako liška na chytrý jako vrána. Skupina...

Nové implantáty dovedou zlepšit paměť, ale nesmí se k nim dostat hacker

DBS

Elektronické implantáty by mohly podle neurovědců již v příštím desetiletí pomáhat vylepšovat paměť, zejména pacientům...

Další z rubriky

Tipy na weby: Co znamená zabrušovat se či komosexuál nebo lékařské rady

Ilustrační foto - informace

Trendové, slangové a další různé originální výrazy ozřejmí slovník Čeština 2.0. Obsahuje politické a byznys slangy či...

Fotoslužba Flickr omezí prostor zdarma. Místo terabajtu dá 1 000 fotek

Přihlašovací stránka Flickru

Pokud jste někdy použili pro uložení fotografií službu Flickr, pak si zkontrolujte, zda tam náhodou nemáte více než 1...

Za dva měsíce Twitter smazal 10 000 účtů, které odrazovaly od voleb v USA

Twitter (ilustrační snímek)

Twitter pokračuje v boji proti podvodným účtům. Za poslední dva měsíce smazal další tisíce účtů.

Najdete na iDNES.cz