• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Forskare avslöjar en ny supersnabb form av dator som växer när den beräknar

    DNA dubbelhelix. Kredit:allmän egendom

    Forskare från University of Manchester har visat att det är möjligt att bygga en ny supersnabb form av dator som "växer när den beräknar".

    Professor Ross D King och hans team har för första gången visat möjligheten att konstruera en icke-deterministisk universal Turing-maskin (NUTM), och deras forskning ska publiceras i den prestigefyllda Journal of the Royal Society Interface .

    De teoretiska egenskaperna hos en sådan dator, inklusive dess exponentiella ökning i hastighet över elektroniska och kvantdatorer, har varit väl förstått i många år – men Manchesters genombrott visar att det faktiskt är möjligt att fysiskt skapa en NUTM med hjälp av DNA-molekyler.

    "Föreställ dig att en dator söker i en labyrint och kommer till en valpunkt, en väg som leder till vänster, den andra höger, " förklarade professor King, från Manchester's School of Computer Science. "Elektroniska datorer måste välja vilken väg de ska följa först.

    "Men vår nya dator behöver inte välja, för den kan replikera sig själv och följa båda vägarna samtidigt, hitta svaret snabbare.

    "Denna "magiska" egenskap är möjlig eftersom datorns processorer är gjorda av DNA snarare än kiselchips. Alla elektroniska datorer har ett fast antal chips.

    "Vår dators förmåga att växa medan den beräknar gör den snabbare än någon annan form av dator, och möjliggör lösningen av många beräkningsproblem som tidigare ansetts omöjliga.

    "Kvantdatorer är en spännande annan form av dator, och de kan också följa båda vägarna i en labyrint, men bara om labyrinten har vissa symmetrier, vilket i hög grad begränsar deras användning.

    "Eftersom DNA-molekyler är mycket små skulle en stationär dator potentiellt kunna använda fler processorer än alla elektroniska datorer i världen tillsammans - och därför överträffa världens nuvarande snabbaste superdator, samtidigt som den förbrukar en liten bråkdel av sin energi."

    University of Manchester är känt för sin koppling till Alan Turing - grundaren av datavetenskap - och för att skapa den första elektroniska datorn med lagrat minne.

    "Denna nya forskning bygger på båda dessa banbrytande grunder, " tillade professor King.

    Alan Turings största prestation var att uppfinna konceptet med en universell Turing-maskin (UTM) - en dator som kan programmeras för att beräkna allt vilken annan dator som helst kan beräkna. Elektroniska datorer är en form av UTM, men ingen quantum UTM har ännu byggts.

    DNA-beräkning är att utföra beräkningar med hjälp av biologiska molekyler snarare än traditionella kiselchips. I DNA-beräkning, informationen representeras med det genetiska alfabetet med fyra tecken - A [adenin], G [guanin], C [cytosin], och T [tymin] - snarare än det binära alfabetet, som är en serie av 1:or och 0:or som används av traditionella datorer.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com