Double hélice d'ADN. Crédit :domaine public
Des chercheurs de l'Université de Manchester ont montré qu'il est possible de construire une nouvelle forme d'ordinateur ultra-rapide qui « grandit au fur et à mesure qu'il calcule ».
Le professeur Ross D King et son équipe ont démontré pour la première fois la faisabilité de l'ingénierie d'une machine de Turing universelle non déterministe (NUTM), et leurs recherches seront publiées dans le prestigieux Journal de la Royal Society Interface .
Les propriétés théoriques d'une telle machine informatique, y compris son accélération exponentielle de la vitesse par rapport aux ordinateurs électroniques et quantiques, ont été bien compris depuis de nombreuses années - mais la percée de Manchester démontre qu'il est réellement possible de créer physiquement un NUTM en utilisant des molécules d'ADN.
"Imaginez qu'un ordinateur cherche un labyrinthe et arrive à un point de choix, un chemin partant à gauche, l'autre à droite, " a expliqué le professeur King, de l'École d'informatique de Manchester. "Les ordinateurs électroniques doivent choisir le chemin à suivre en premier.
"Mais notre nouvel ordinateur n'a pas besoin de choisir, car il peut se répliquer et suivre les deux chemins à la fois, ainsi trouver la réponse plus rapidement.
"Cette propriété 'magique' est possible parce que les processeurs de l'ordinateur sont faits d'ADN plutôt que de puces de silicium. Tous les ordinateurs électroniques ont un nombre fixe de puces.
« La capacité de notre ordinateur à croître au fur et à mesure qu'il calcule le rend plus rapide que toute autre forme d'ordinateur, et permet de résoudre de nombreux problèmes de calcul auparavant considérés comme impossibles.
"Les ordinateurs quantiques sont une autre forme passionnante d'ordinateur, et ils peuvent aussi suivre les deux chemins dans un labyrinthe, mais seulement si le labyrinthe a certaines symétries, ce qui limite grandement leur utilisation.
"Comme les molécules d'ADN sont très petites, un ordinateur de bureau pourrait potentiellement utiliser plus de processeurs que tous les ordinateurs électroniques du monde réunis - et donc surpasser le supercalculateur le plus rapide du monde, tout en consommant une infime fraction de son énergie."
L'Université de Manchester est célèbre pour sa connexion avec Alan Turing - le fondateur de l'informatique - et pour la création du premier ordinateur électronique à mémoire stockée.
« Cette nouvelle recherche s'appuie sur ces deux fondations pionnières, " ajouta le professeur King.
La plus grande réussite d'Alan Turing a été d'inventer le concept d'une machine de Turing universelle (UTM) - un ordinateur qui peut être programmé pour calculer tout ce que n'importe quel autre ordinateur peut calculer. Les ordinateurs électroniques sont une forme d'UTM, mais aucun UTM quantique n'a encore été construit.
Le calcul de l'ADN consiste à effectuer des calculs à l'aide de molécules biologiques plutôt que de puces de silicium traditionnelles. Dans le calcul de l'ADN, l'information est représentée à l'aide de l'alphabet génétique à quatre caractères - A [adénine], G [guanine], C [cytosine], et T [thymine] - plutôt que l'alphabet binaire, qui est une série de 1 et de 0 utilisés par les ordinateurs traditionnels.