분자 컴퓨팅이란 무엇입니까?

분자 컴퓨팅은 계산 문제를 해결하기위한 수단으로 개별 원자 또는 분자를 사용하는 모든 계산 체계에 대한 일반적인 용어입니다.분자 컴퓨팅은 DNA 컴퓨팅과 가장 자주 관련되어 있습니다. 왜냐하면 그것은 가장 많은 진전을 이루었지만, 양자 컴퓨팅 또는 분자 논리 게이트를 가리킬 수도 있습니다.모든 형태의 분자 컴퓨팅은 현재 초기 단계에 있지만 장기적으로는 전통적인 실리콘 컴퓨터를 대체 할 가능성이 높으며, 이는 더 높은 수준의 성능에 대한 장벽을 겪고 있습니다.

단일 킬로그램의 탄소에는 5 x 10

25 ^{원자가 포함됩니다.100 개의 원자 만 사용하여 단일 비트를 저장하거나 계산 작업을 수행 할 수 있다고 상상해보십시오.대규모 병렬성을 사용하면 킬로그램에 불과한 분자 컴퓨팅은 초당 10 ° 27 ° 연산을 처리 할 수 있으며, 오늘날의 최고의 슈퍼 컴퓨터보다 10 억 배 이상 빠릅니다.훨씬 더 큰 계산 능력으로, 우리는 오늘날 우리에게 상상할 수없는 계산 및 시뮬레이션의 위업을 달성 할 수 있습니다.DNA 컴퓨팅에서 DNA는 소프트웨어 역할을하는 반면 효소는 하드웨어 역할을합니다.맞춤형 DNA 가닥은 시험관의 효소와 결합되며 생성 된 출력 가닥의 길이에 따라 용액을 도출 할 수 있습니다.DNA 계산은 잠재력이 매우 강력하지만 주요 단점으로 고통 받고 있습니다.DNA 계산은 비 대학교이므로 원칙적으로도 해결할 수없는 문제가 있음을 의미합니다.계산 문제에 대한 예 또는 no 답변 만 반환 할 수 있습니다.2002 년, 이스라엘의 연구원들은 당시 가장 빠른 PC의 속도보다 10 만 배 이상 빠른 초당 33 조의 작업을 수행 할 수있는 DNA 컴퓨터를 만들었습니다.양자 컴퓨팅은 양자 효과를 활용하여 계산을 수행하며 세부 사항은 복잡합니다.양자 컴퓨팅은 얽힌 상태에 고정 된 과냉각 원자에 의존합니다.주요 과제는 계산 요소 (큐 비트)의 수가 증가함에 따라, 양자 컴퓨터를 외부의 물질로부터 단열시키는 것이 점점 더 어려워서 디코셔를 만들어 양자 효과를 제거하고 컴퓨터를 고전적인 상태로 복원한다는 것입니다.이것은 계산을 망칩니다.양자 컴퓨팅은 아직 실제 응용 분야로 개발 될 수 있지만 많은 물리학 자와 컴퓨터 과학자들은 회의적으로 남아 있습니다.불행히도, 우리는 현재 그러한 컴퓨터를 제조하는 데 필요한 제조 능력이 부족합니다.이러한 유형의 분자 컴퓨터를 실현하기 위해 원하는 구성에 각 원자를 배치 할 수있는 나노 스케일 로봇 공학.이러한 유형의 로봇 공학을 개발하려는 예비 노력이 진행 중이지만, 큰 돌파구는 수십 년이 걸릴 수 있습니다.}