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DNAコンピュータとは?実用化はいつ?

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DNAコンピュータとは?

DNAコンピュータとは、シリコンチップではなく、DNAを構成する分子を使用して計算を実行するコンピュータのことです。

DNAコンピュータとは、試験管の中のコンピュータ

DNAは、4つの有機化合物:A [ アデニン ]、G [ グアニン ]、C [ シトシン ]、およびT [ チミン ]から構成されています。

個々の分子(または原子)が計算に使用できるという考えは、1959年にアメリカの物理学者Richard Feynmanがナノテクノロジーに関するアイデアとしてその理論を発表しました。しかしDNAのコンピューティングは実現する事はありませんでした。

1994年、アメリカのコンピューター科学者Leonard Adlemanが計算機として実験的にDNAを使用することに成功し、比較的小規模の組み合わせ最適化問題(将棋のように膨大な選択肢から最適な解を求める問題)を解くことで、その実用性を示しました。しかし量子コンピュータとは異なり、現時点で実用化には至っていません。

DNAによる計算とは

一般に計算とは、入力を取り込んで命令リストを順に実行して結果を返すことを言います。ではDNAコンピューティングの場合はどうでしょうか。

DNAコンピューティングは、一般的なコンピュータで使用されるバイナリ(1と0)の代わりに、4文字の遺伝的アルファベット(AGCT) を用います。これらのDNA分子を任意の配列に並べたものを入力として取り込みます。

計算は、分子操作によって行います。例えば、特定の部分配列を含む鎖を切断したり、長さに従って分類したりします。

全ての操作が終わったときの分子の状態がDNAコンピューティングの実行結果となるのです。

実用化はいつ?

現在のところ、DNAコンピュータは実験に成功したレベルの技術で、実用化には至っていません。計算のほか、DNAにデータをストレージするDNAストレージの技術も研究が進んでいますが、これについても未だ実用化に至っていないのです。

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