会社のニュース アイルランドの研究者、DNAオリガミを使った分子コンピューターを開発

アイルランドのハミルトン研究所で3人の研究者が 分子コンピュータを開発しました 相互作用するDNA鎖を水中に懸垂して 掛け算,分割,加算ができます

デミアン・ウッドス教授,アビール・エシュラ博士,トリスタン・ステリン博士が 研究結果をNature誌に掲載しました長期データ貯蔵の新たな道を開くエネルギー効率の良いコンピューティングや 最終的には 病気の検出を含む 細胞内で動作する分子システムです

メイヌース の DNA 研究 者

この概念は 概観的には驚くほどシンプルですが 実行的には非常に複雑です研究 者 たち は,塩水 の 一滴 を 試験管 に 入れ,DNA の 短い 断片 と より 長い 基板 を 合わせた溶液を熱して冷却するとDNAが計算をします ウッズはこうコメントしました "分子同士が相互作用し,構造を形成し,その構造が答えです"このシステムでは 継続的なエネルギー投入なしで 自然に答えを見つけることができます...

SDC と 呼ばれ て いる この 機械 は 長い 構造 の DNA 鎖 を 骨組み と し ており,数百 枚 の 短い 鎖 が 前もって 設計 さ れ た 結合 部位 に 結合 し て ビット を 暗号化 し て い ます.これらの結合は,分子プログラムへの入力としてデータを編集するために変更されることがあります.DNAの相互作用は予測可能で レゴブロックやDNAオリガミに似ています 同じ湿ったハードウェアで 異なる分子プログラムを実行できます

冷却は,システムを熱力学的に安定した平衡状態へと駆動し,アルゴリズム出力をコードする.システムが平衡に達すると,計算は自動的に発生する.研究者らは,これは別々のエラー修正サブシステムを排除すると指摘していますシステムが自然に目標出力状態に落ち着く.

チームは以下の10つのプログラムを実行した.
--- 3 で掛けると,
---2で割る
--8ビットパリティ検出,
---25ビットの数字の足し算は 100ビットの計算です

シリコン標準では 計算は遅いままですが DNAコンピューティングでは 新しい速度基準を設定していますおよそ1100万 から 3億4千万 の 数字 を 合計 し た ある 実験 で,結果 が 返る まで 14 時間 かかり まし た研究者によると SDC は 30 秒から 1 分間で 些細な計算を完了します実験室機器の速度制限に匹敵し,DNAコンピューティング文献で記録された最も速いプログラムを表しています.

エシュラ博士は"試験管では反応は速く起こりますが シリコンほど速くはなく,そうなるつもりもありません. しかし他のDNAコンピュータと比較して,我々の反応は最も速いのです.

この装置はまた,強固で再利用可能で,25回の連続的な異なる計算を完了することが記述されています.

この研究の複雑さは,Nature誌の論文に掲載されている図からわかります.

この図全体を見ると その範囲が分かりやすくなります

研究者はNature誌の論文にこう書いている: 熱力学コンピューティングの原理は 強力なDNAデータストレージを可能にします. 理論的には可能ですが,データへのアクセスの遅さや システムの複雑さにより 広範囲にわたるDNA保存は不可能なこの公的資金による研究から脅威に直面しているという主張は 明らかに誇張されています分子 DNA の 計算 は,人間 の 細胞 を 再プログラム する ため に 価値 ある こと を 示し て い ますワクワクする見通しです

ウッズ教授は"これは天空科学だ 未来がどこへ行くのか分からない"と記した.

トリスタン・ステリンは研究とその起源を詳細に説明しました

ブートノート
このDNAコンピュータの研究は,DISCOプロジェクト,DNAベースの貯蔵とコンピューティングのためのインフラストラクチャの範囲内でEUの資金を得ています.このイニシアチブは,新しいコンピューティングとデータ保存方法のためのDNA技術を探求する.このプロジェクトは,DNAベースのデジタルデータストレージに関する欧州イノベーション評議会のPathfinderチャレンジを通じて資金提供され,約400万ユーロ (約460万ドル) を調達しています.メイヌース大学でTAPDANCEグループによって調整されています協力者は,DNAオリガミを専門とするミュンヘンのTilibitと,パリを拠点とするPRGM.dev/メジャーグルーブ.

TAPDANCEは,Maynooth大学ハミルトン研究所とコンピュータ科学科のDNAコンピューティングエンジンの理論と実践研究グループで,ウッズ教授が率いる.

メイヌース大学 (Maynooth University) は,アイルランド・ダブリンから約15マイル西にあるキルダール郡メイヌースに本拠を置くアイルランド国立大学の構成学校である.

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