Il consumo di energia del nuovo computer molecolare è estremamente basso

Secondo il sito web settimanale britannico "New Scientist" riportato il 1 luglio, il consumo di energia dei computer che utilizzano le molecole per risolvere i problemi è un decimillesimo di quello dei computer tradizionali. Se ingranditi, questi biocomputer possono risolvere efficacemente problemi logistici complessi che in genere richiedono molto tempo e fatica.

Per la maggior parte della storia dei computer, man mano che le dimensioni del chip si riducevano, anche l'energia necessaria per funzionare. Ma quella relazione si è interrotta circa 15 anni fa, il che significa che i computer che svolgono attività di elaborazione di grandi dimensioni non sono così efficienti dal punto di vista energetico come speravamo una volta.

Un modo per rendere i futuri computer più efficienti dal punto di vista energetico potrebbe essere quello di abbandonare del tutto l'elettronica e passare alla biologia. Thiel Koten e colleghi dell'Università tecnica di Dresda in Germania hanno costruito un biocomputer basato su chip che utilizza molecole che si muovono attraverso canali per risolvere i problemi.

Media britannici: il consumo di energia del nuovo computer molecolare è bassissimo

Questo chip è fatto di vetro. Per eseguire il compito computazionale, i ricercatori hanno riempito il chip con un fluido contenente una molecola proteica pilota e microtubuli.

I microtubuli fanno parte dello "scaffold" all'interno della cellula e le proteine ​​​​guida si muovono lungo di essi per trasportare altre molecole. Ma il design del biocomputer capovolge questa situazione. In un biocomputer, ha detto Koten, i microtubuli che si muovono nei canali del chip "navigano" effettivamente sulla proteina driver. Tutti i microtubuli si muovono simultaneamente, il che significa che molte attività di calcolo possono essere eseguite contemporaneamente.

I microtubuli si muovono attraverso il canale, ogni percorso corrisponde a una soluzione provvisoria per il computer. I ricercatori hanno quindi ripreso le immagini per leggere le informazioni in uscita dal biocomputer e determinare la soluzione di maggior successo.

Coten ha affermato che i biocomputer possono risolvere problemi di combinazione densi, come il calcolo della rotta migliore per un aereo che deve rimanere in più città.

Henry Hess della Columbia University negli Stati Uniti ha affermato che il nuovo biocomputer sopra menzionato è un grande progresso rispetto alla prima generazione di biocomputer realizzata dieci anni fa.

I computer tradizionali sono in grado di risolvere problemi specifici più velocemente, ma per risolvere un problema combinato che contiene più variabili, possono essere necessari miliardi di anni per un computer elettronico. Dan Nigulau della McGill University in Canada afferma che come aumentare la velocità di calcolo dei computer elettronici è una questione aperta e, per i nuovi biocomputer, i ricercatori devono solo aggiungere più molecole per risolvere il problema nel giro di pochi giorni. I microtubuli sono molto piccoli e 1 grammo di liquido può contenere trilioni di microtubuli, che è una condizione vantaggiosa.

Le molecole "surf" utilizzano anche solo un decimo dell'energia consumata da ogni fase del calcolo nei computer tradizionali. "È comprensibile che questi motori [molecolari] siano stati ottimizzati per 1 miliardo di anni in un processo evolutivo", ha affermato Cotten. "

Questo nuovo dispositivo è di gran lunga il più potente del suo genere, ma non è abbastanza avanzato in termini di praticità. Per essere applicato praticamente ad aree come la logistica, il computer del team ha bisogno di più molecole, che è una sfida per la tecnologia di produzione, e la "flessione" dei microtubuli mentre si muovono attraverso il canale può causare più errori, ha affermato Cotten. "I biocomputer che costruiamo sono nello stato in cui si trovavano i computer elettronici quando le persone hanno iniziato ad assemblare i primi transistor", ha detto. "

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