Gut rechnen mit Erbgut
Vieles spricht dafür, dass DNA-Rechner Ähnliches leisten können wie Quantenrechner – und womöglich sogar eher.
Rechnen mit DNA-Kacheln: Die Illustration zeigt den Schaltplan des DNA-Computers eines US-Forscherteams (oben). Darunter die Rasterkraftmikroskop-Aufnahme eines DNA-Strangs, der sich selbst zusammengefügt hat – und damit das Ergebnis einer Berechnung darstellt.
(Bild: Demin Liu und Damien Woods)
- Boris Hänßler
Ein Supercomputer, der nicht größer ist als ein Tropfen und dabei Milliarden von Rechnungen durchführt, ist der Traum eines jeden IT-Technikers. Erstmals gelang es nun einem interdisziplinären Forscherteam, der Realisierung einen Schritt näher zu kommen: mit DNA als Grundbaustein statt Silizium. Doch wie kann ein biochemisches Molekül Rechenleistungen vollbringen?
Für einen Computer heißt "rechnen", einen Algorithmus auszuführen, eine Art Schritt-für- Schritt-Anleitung, die Daten aufnimmt, verarbeitet und ein Resultat ausgibt. Er wandelt Daten und Befehle in einen binären Code aus Einsen und Nullen um. Die grundlegende Idee hinter Rechnern aus Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist nun, das Silizium aus bisherigen Computern durch Nukleinsäuren und die elektrischen Signale durch chemische Bindungen zu ersetzen.
Das Problem bei Siliziumtransistoren ist nämlich, dass sich die klassischen Ein- und Aus-Schalter, die physikalische Seite der Bits, nicht immer weiter schrumpfen lassen. Minimal etwa sieben Nanometer sind nach derzeitiger Einschätzung gerade noch realistisch. Darunter wird es schwierig, die Nanoelemente präzise zu positionieren. Um unter diese Grenze zu kommen, greifen Forscher auf Erbgutmoleküle zurück.
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(jsc)
