Molekulare Datenverarbeitung
Eine israelisch-deutsche Forschergruppe hat mit einem Molekül das Verhalten eines kompletten logischen Schaltkreises nachgebildet.
Eine israelisch-deutsche Forschergruppe hat eine Methode gefunden, um mit einem Molekül das Verhalten eines kompletten logischen Schaltkreises nachzubilden. R. D. Levine vom Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics der Hebrew University in Jerusalem hat zusammen mit einem Team um Karl L. Kampa am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching ein erstes Beispiel für ein "logisches" Molekül gefunden (Angewandte Chemie 113: 2580–2582 (2001)). Die Forscher konnten nachweisen, dass eine an sich altbekannte Reaktion der Salpetersäure völlig neu interpretiert werden kann: Wird ein Salpetersäuremolekül erst mit Infrarotlicht (IR) und kurz darauf mit ultraviolettem Licht (UV) bestrahlt, zerfällt es in zwei Bruchstücke. Die überschüssige Energie wird dabei in Form von Fluoreszenz wieder abgegeben.
Wenn das Molekül sowohl die "Information" IR-Blitz als auch die "Information" UV-Blitz erhält, sendet es ein Fluoreszenzsignal als Antwort – das Experiment ist ein Analogon für den logischen Operator UND. Die Forscher konnten nun zeigen, dass sich das Experiment weiter verallgemeinnern lässt: Bringt man die Reihenfolge der Blitze als zusätzliche Variable ins Spiel, erhält man eine komplexe Verknüpfung dreier UND- und eines NICHT-Gitters.
Einen kleinen Schönheitsfehler hat der beschriebene "molekulare Schaltkreis" allerdings noch: Das Molekül wird bei der "Datenübertragung" zerstört. Levine und seine Kollegen haben aber schon andere Kandidaten im Auge, die sich innerhalb von Pikosekunden regenerieren lassen. (wst)
