Forskere: Slik kan DNA-molekyler brukes i fremtidens datamaskiner

Kvantedatamaskinene er spådd en lysende fremtid, men teknologien er til en viss grad ennå eksperimentell og spekulativ. Av den grunn tar også forskningen rundt kvanteteknologien noen ganger uventede vendinger, og det finnes det nå et nytt eksempel på.

Nettstedet Scitechdaily rapporterer om et forskerteam som har funnet ut at DNA-molekylet – av alle ting – potensielt kan brukes innen fremtidens data- og kvanteteknologi.

Det er forskere ved Peking University i Kina som står bak det nye arbeidet, som innebar å undersøke hvordan DNA kan brukes til kvantebaserte utregninger. Resultatet viste seg å være lovende.

Utnytter genetisk informasjon

Forskerne publiserte arbeidet sitt i den velrenommerte vitenskapsjournalen Intelligent Computing.

DNA-molekyler består blant annet av nitrogenatomer, og det forskerteamet fant ut var at kjernespinnet til nitrogenatomene koder to forskjellige typer informasjon: selve den genetiske informasjonen og strukturell informasjon – altså molekylets velkjente, tredimensjonale form.

Dette betyr at DNA naturlig lagrer og organiserer informasjon på en måte som kan utnyttes for datalagring- og prosessering.

Teamet kom videre frem til at man kan bruke elektriske felt til å kontrollere spinnet til atomene, slik at de kan representere ulike verdier som kan brukes til å utføre beregninger. Dette kom de frem til gjennom molekylsimuleringer og kvantekjemiske beregninger.

Ved å også utnytte spinnet til protoner som befinner seg i nærheten, kan man i tillegg legge til rette for dataprosessering, sier forskerne.

Kan åpne for ny tilnærming

– Koding representerer det første steget. Interaksjonen og utviklingen av disse nitrogenkjernespinnene med omkringliggende protonkjernespinn åpner deretter for kvanteberegninger basert på genetisk informasjon, skriver teamet og fortsetter:

– Funnene våre gir ikke bare et nytt perspektiv på forståelsen av kvantefenomener i biologiske systemer, men utvider også de teoretiske grunnlagene for DNA-kvantedatabehandling, og åpner for innovative retninger i utformingen av fremtidige biokompatible kvantedatamaskiner.

Arbeidet befinner seg ennå i en svært tidlig fase, og forskerne sier at mye forskning gjenstår før teknologien eventuelt blir anvendbar. Teamet mener imidlertid at funnene demonstrerer en mulig, ny tilnærming til kvantedatamaskin-design som blant annet har den fordelen at den byr på høy datalagringstetthet og lavt energiforbruk.

Alle de tekniske detaljene rundt det nye arbeidet kan man finne i selve forskningsdokumentet, som er åpent tilgjengelig hos vitenskapsjournalen Intelligent Computing.