align="justify"> Управління у білкового процесора хімічне: впливаючи на нього різними речовинами, можна регулювати закони поширення хвилі - отримати хвилю, розвиток якої описується тими ж рівняннями, що і досліджувані процеси. Словом, за допомогою таких процесорів можна моделювати нелінійні задачі, недоступні сьогодні навіть самим швидкодіючим комп'ютерам. Причому рішення виходить в лічені секунди. Адже відповідь на задачу - поведінка самої хвилі.
Кожна частинка білка на підкладці процесора має діаметр всього в 50 мкм і займає площу меншу, ніж транзистор на підкладці інтегральної мікросхеми. Можна підрахувати: на підкладці площею в одінквадратний сантиметр уміщається 1012 таких обчислювальних білкових осередків. У освіту хвилі за одну секунду залучаються 1012 частинок. Якщо перерахувати це на швидкість обчислень звичайної, цифрової обчислювальної машини, вийде дуже гарну швидкодію - мільйон операцій в секунду. Це, до речі, якщо хвиля рухається зі швидкістю всього, лише в одну десяту міліметра в секунду. А адже рух може бути і швидше - швидкість поширення хвилі залежить від речовин, що входять до складу білків. Сама хвиля, як сказано вище - рішення задачі. Але як прочитати це рішення? Учені вирішили і цю проблему. Їм вдалося зробити хвилю зримою. Тобто її рух супроводжує або зміна кольору, або випромінювання світлових хвиль. Так що за хвилею-відповіддю можна з високою точністю стежити за допомогою оптичних пристроїв. Вже сьогодні можна говорити про нове покоління обчислювальних пристроїв- гібридах електронної техніки та біології. І не будемо забувати: робота біофізиків по створенню живих обчислювачів сьогодні на самому початку.
Квазімеханіческіе рішення на основі нанотрубок.
Вуглецеві нанотрубки (НТ) - своєрідні циліндричні молекули діаметром приблизно від половини нанометра і довжиною до декількох мікрометрів. Ці полімерні системи вперше виявили менше 10 років тому як побічні продукти синтезу. Проте вже зараз на основі вуглецевих нанотрубок створюються електронні пристрої нанометрового (молекулярного) розміру. Очікується, що в осяжному майбутньому вони замінять елементи аналогічного призначення в комп'ютерах. У результаті буде досягнутий теоретичну межу щільності запису інформації (порядку одного біта на молекулу) і обчислювальні машини знайдуть практично необмежену пам'ять і швидкодія, Лімітуються тільки часом проходження сигналу через прилад.
Існує 2 основних типи нанотрубок: одностінні нанотрубки ОСНТ (single-walled nanotubes - SWNT), у яких одна оболонка з атомів вуглецю, і багатостінні МСНТ (multi-walled nanotubes - MWNT), які складаються з безлічі згрупованих вуглецевих трубок. Нанотрубки схильні міцно злипатися між собою, формуючи набір або канат raquo ;, що складається з металевих і напівпровідникових нанотрубок. Металеві проводять струм нанотрубки можуть витримувати щільності струму в 100 разів вище, ніж звичайні метали, а напівпровідникові нанотрубки можна електрично вмикати і вимикати за допомогою поля, що генерується електродом, що дозволяє створювати польові транзистори.
Квантові комп'ютери.
Фейнман висловив думку про те, що квантові завдання повинен вирішувати квантовий комп'ютер: природі завдання повинен відповідати спосіб її вирішення. І запропонував один з варіантів квантового комп'ютера. Але справжній бум почався в 1995 році, коли американський математик Шор переклав для квантового комп'ютера алгоритм обчислення простих множників великих чисел.
Шор показав, що якщо класичний комп'ютер для знаходження множників числа з 1000 довічних знаків повинен зробити 2 в ступені 1000 операцій, то квантовому комп'ютера для цього знадобиться всього 1000 в ступені 3 операцій.
Комп'ютер на ядерно-магнітному резонансі.
Теоретичних моделей квантового комп'ютера безліч. Проблема, швидше, в тому, щоб знайти розумні шляху створення реального приладу. Існує як мінімум два підходи до здійснення ідеї такого пристрою. Вчені, самі того не припускаючи, вже створили квантовий комп'ютер. Його перший дослідний зразок - Це імпульсний ядерний магнітно-резонансний (ЯМР) спектрометр високої роздільної здатності. При впливі імпульсом на резонансній частоті одного з ядер воно починає еволюціонувати, інші ж ядра мовчать raquo ;. Для того щоб змусити еволюціонувати другий атом, треба взяти іншу частоту і дати імпульс на ній. Іншими словами, процес обчислень управляється імпульсами змінного магнітного поля, - потрібно тільки написати алгоритм поставленої задачі.
Комп'ютер на іонних пастках.
Цей підхід заснований на використанні іонних пасток, або підвішених у вакуумі іонів. Найбільше експериментів з квантових обчислень з використанням таких кристалів запропонували вчені Інсбрукського університету в Австрії,...
