Forskere afslører en ny superhurtig form for computer, der vokser, mens den beregner

Forskere fra University of Manchester har vist, at det er muligt at bygge en ny superhurtig form for computer, der "vokser, mens den beregner".

Professor Ross D King og hans team har for første gang demonstreret gennemførligheden af ​​at konstruere en ikke-deterministisk universal Turing-maskine (NUTM), og deres forskning skal offentliggøres i den prestigefyldte Journal of the Royal Society Interface .

De teoretiske egenskaber ved en sådan computermaskine, inklusive dets eksponentielle stigning i hastighed i forhold til elektroniske og kvantecomputere, har været godt forstået i mange år - men Manchester-gennembruddet viser, at det faktisk er muligt fysisk at skabe en NUTM ved hjælp af DNA-molekyler.

"Forestil dig, at en computer søger i en labyrint og kommer til et valgpunkt, en vej til venstre, den anden ret, " forklarede professor King, fra Manchester's School of Computer Science. "Elektroniske computere skal vælge, hvilken vej de skal følge først.

"Men vores nye computer behøver ikke at vælge, for den kan kopiere sig selv og følge begge veje på samme tid, dermed finde svaret hurtigere.

"Denne 'magiske' egenskab er mulig, fordi computerens processorer er lavet af DNA frem for siliciumchips. Alle elektroniske computere har et fast antal chips.

"Vores computers evne til at vokse, mens den beregner, gør den hurtigere end nogen anden form for computer, og muliggør løsning af mange beregningsproblemer, der tidligere blev anset for umulige.

"Kvantecomputere er en spændende anden form for computer, og de kan også følge begge veje i en labyrint, men kun hvis labyrinten har visse symmetrier, hvilket i høj grad begrænser deres brug.

"Da DNA-molekyler er meget små, kan en stationær computer potentielt bruge flere processorer end alle elektroniske computere i verden tilsammen - og derfor overgå verdens hurtigste supercomputer, mens den forbruger en lille brøkdel af sin energi."

University of Manchester er berømt for sin forbindelse med Alan Turing - grundlæggeren af ​​datalogi - og for at skabe den første elektroniske computer med lagret hukommelse.

"Denne nye forskning bygger på begge disse banebrydende grundlag, " tilføjede professor King.

Alan Turings største bedrift var at opfinde konceptet om en universel Turing-maskine (UTM) - en computer, der kan programmeres til at beregne alt, hvad enhver anden computer kan beregne. Elektroniske computere er en form for UTM, men der er endnu ikke bygget nogen kvante-UTM.

DNA-beregning er udførelse af beregninger ved hjælp af biologiske molekyler snarere end traditionelle siliciumchips. I DNA computing, information er repræsenteret ved hjælp af det genetiske alfabet med fire tegn - A [adenin], G [guanin], C [cytosin], og T [thymin] - snarere end det binære alfabet, som er en serie af 1'ere og 0'ere, der bruges af traditionelle computere.