糖类电脑解决了算术问题

在德国弗里德里希·席勒大学耶拿分校的化学实验室中,亚历山大·席勒博士用有384个小缩进的塑料板工作. 用管子,化学家会将糖溶液滴入细小反应器皿的行中. 糖浆一入容器,有的开始发光.

光子材料教授以简化形式所做的,可以称为“世界上最甜的计算机”。 席勒所使用糖分子是处理信息的化学序列的一部分.

耶拿大学的一名化学家和两名研究生马丁·埃尔斯特纳和约尔克·阿克瑟尔姆最近在科学期刊"Angewandte Chemie International Edition"中描述了他们的工作. 他们与公众分享了他们基于糖的分子计算机是如何工作的.

对于现代数字电子的所有复杂性来说,它是基于一个简单的逻辑二进制系统,使用电流. 要么电流(电压)存在,然后逻辑元素的状态被描述为统一,要么在元素处于零状态时不是.

两个逻辑状态"一"和"0"的根本区别不仅可以通过电流来描述. 耶拿研究者使用化学反应来做这件事.

他们的取糖电脑使用几种化学物质. 其中一种是荧光染料,另一种是所谓的荧光抑制剂. 席勒说,“如果两种成分都存在,染料不会显示其效果,我们看不到荧光信号。” 但当糖出现后,抑制剂会与之反应并失去抑制光的能力. 因此,化学细胞在统一状态下没有光信号的情况下会从零状态移动,这取决于各种物质的组合:染料,荧光抑制剂和糖.



“在我们系统中,我们把化学反应与计算机算法联系起来,处理复杂信息,”马丁·埃尔斯特恩说。 如果记录出荧光信号,则由算法决定下个反应容器会发生什么. 因此,逻辑信号不像计算机那样被转换为电能形式,而是根据物质的状态进行处理.

研究人员通过计算两个数字之和,10+15,证明了化学计算机的效率. Shiller笑着说:“但我们的目标不是为稳定的计算机芯片发展化学竞争。 “

研究者在医学诊断中看到他发明的范围. 也许随着时间的推移,化学计算可用于医学分析. 分子逻辑将有助于准确决定患者的诊断和治疗策略.

FSUJ 材料

资料来源:facepla.net。