Onderzoekers van de Universiteit van Manchester hebben aangetoond dat het mogelijk is om een ​​nieuwe supersnelle vorm van computer te bouwen die "meegroeit terwijl hij rekent".

Professor Ross D King en zijn team hebben voor het eerst de haalbaarheid aangetoond van het ontwerpen van een niet-deterministische universele Turing-machine (NUTM), en hun onderzoek wordt gepubliceerd in het prestigieuze Tijdschrift van de Royal Society Interface .

De theoretische eigenschappen van zo'n rekenmachine, inclusief de exponentiële snelheidsverhoging ten opzichte van elektronische en kwantumcomputers, zijn al vele jaren goed begrepen, maar de doorbraak in Manchester toont aan dat het echt mogelijk is om fysiek een NUTM te maken met behulp van DNA-moleculen.

"Stel je voor dat een computer een doolhof doorzoekt en op een keuzepunt komt, een pad naar links, het andere recht, " verklaarde professor King, van de Manchester School of Computer Science. "Elektronische computers moeten kiezen welk pad ze eerst volgen.

"Maar onze nieuwe computer hoeft niet te kiezen, want het kan zichzelf repliceren en beide paden tegelijkertijd volgen, dus sneller het antwoord vinden.

"Deze 'magische' eigenschap is mogelijk omdat de processors van de computer gemaakt zijn van DNA in plaats van siliciumchips. Alle elektronische computers hebben een vast aantal chips.

"Het vermogen van onze computer om te groeien terwijl hij rekent, maakt hem sneller dan elke andere vorm van computer, en maakt de oplossing mogelijk van veel rekenproblemen die voorheen als onmogelijk werden beschouwd.

"Kwantumcomputers zijn een opwindende andere vorm van computer, en ze kunnen ook beide paden volgen in een doolhof, maar alleen als het doolhof bepaalde symmetrieën heeft, wat het gebruik ervan enorm beperkt.

"Omdat DNA-moleculen erg klein zijn, zou een desktopcomputer mogelijk meer processors kunnen gebruiken dan alle elektronische computers ter wereld samen - en daarom beter presteren dan 's werelds huidige snelste supercomputer, terwijl het een klein deel van zijn energie verbruikt."

De Universiteit van Manchester staat bekend om zijn connectie met Alan Turing - de grondlegger van de informatica - en voor het maken van de eerste elektronische computer met opgeslagen geheugen.

"Dit nieuwe onderzoek bouwt voort op deze beide baanbrekende fundamenten, ’ voegde professor King eraan toe.

De grootste prestatie van Alan Turing was het uitvinden van het concept van een universele Turing-machine (UTM) - een computer die kan worden geprogrammeerd om alles te berekenen wat elke andere computer kan berekenen. Elektronische computers zijn een vorm van UTM, maar er is nog geen quantum-UTM gebouwd.

DNA-computing is het uitvoeren van berekeningen met biologische moleculen in plaats van traditionele siliciumchips. Bij DNA-computing, informatie wordt weergegeven met behulp van het genetische alfabet van vier tekens - A [adenine], G [guanine], C [cytosine], en T [thymine] - in plaats van het binaire alfabet, dat is een reeks van enen en nullen die worden gebruikt door traditionele computers.