分子コンピューティングとは何ですか？

分子コンピューティングは、計算上の問題を解決する手段として個々の原子または分子を使用する計算スキームの一般的な用語です。分子コンピューティングは、DNAコンピューティングに最も頻繁に関連しています。これにより、それが最も進歩したためですが、量子コンピューティングや分子論理ゲートを参照することもできます。すべての形態の分子コンピューティングは現在初期段階にありますが、長期的には、より高いレベルのパフォーマンスに対する障壁を被る従来のシリコンコンピューターに取って代わる可能性があります。singar炭素の1キログラムには、5 x 10°25°原子が含まれています。100個の原子のみを使用して、単一のビットを保存するか、計算操作を実行できるかどうかを想像してください。大規模な並列性を使用して、わずか1キログラムの重量の分子コンピューティングは、1秒あたり10秒以上の操作を処理する可能性があります。非常に大きな計算能力により、今日の私たちにとって想像を絶する計算とシミュレーションの偉業を達成することができました。DNAコンピューティングでは、DNAはソフトウェアとして機能し、酵素はハードウェアとして機能します。カスタム合成されたDNA鎖は、試験管内の酵素と組み合わされ、結果の出力鎖の長さに応じて、溶液を導出できます。DNA計算はその可能性が非常に強力ですが、大きな欠点に苦しんでいます。DNAの計算は非異常です。つまり、原則としても解決できない問題があります。計算上の問題に対するYESまたはNO-NOの回答のみを返すことができます。2002年、イスラエルの研究者は、当時のPCの速度の速度よりも100,000倍以上速い1秒あたり330兆の操作を実行できるDNAコンピューターを作成しました。量子コンピューティングは、量子効果を利用して計算を実行し、詳細は複雑です。量子コンピューティングは、互いに絡み合った状態にロックされたスーパークーリングされた原子に依存します。主な課題は、計算要素の数（Qubits）が増加すると、外部の物質から量子コンピューターを隔離し、それがデコホールになり、量子効果を排除し、コンピューターを古典的な状態に復元することが徐々に困難になることです。これにより、計算が台無しになります。量子コンピューティングはまだ実用的なアプリケーションに開発される可能性がありますが、多くの物理学者やコンピューター科学者は懐疑的なままです。残念ながら、現在、そのようなコンピューターを製造するために必要な製造能力がありません。このタイプの分子コンピューターを実現するには、各原子を目的の構成に配置できるナノスケールロボット工学が必要です。このタイプのロボット工学を開発するための予備的な努力は進行中ですが、大きなブレークスルーには数十年かかる可能性があります。