Химики реализовали параллельные вычисления на молекулярном уровне

Сотрудники Национального японского центра наук о материалах создали молекулярный «процессор», способный осуществлять параллельные вычисления и управлять наномашинами. Статья о разработке опубликована в досрочном онлайн-выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Процессор» состоит из 17 идентичных молекул 2,3,5,6-тетраметил-1–4-бензохинона (дурохинона). Каждая молекула может принимать одно из четырех логических состояний. На физическом уровне состояния выражаются расположением алкильных групп молекулы. 16 молекул расположены по кругу (исполнительные блоки), 17-я (центральный блок управления) помещается в центр круга. Молекулы соединены водородными связями (вид сравнительно слабых химических связей).

Изменяя состояние центрального блока при помощи сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), можно одновременно изменять состояния всех исполнительных блоков (или, при необходимости, части из них). Таким образом, комплекс позволяет осуществлять параллельные вычисления. Исполнительные блоки теоретически способны хранить 416 бит информации, которые могут изменяться одновременно.

Эксперименты показали, что комплекс может использоваться для управления наномашинами. Как сообщил BBC News один из соавторов Анирбан Бандиопадхяй (Anirban Bandyopadhyay), теоретически устройство в будущем может пригодиться для управления движением медицинских нанороботов.