นักวิจัยสร้าง ‘ชิปโมเลกุล’ ที่ใช้พลังงานน้อยกว่าแบบปกติ 10,000 เท่า

ไบโอคอมพิวเตอร์ (biocomputer) จะใช้โมเลกุลที่เคลื่อนที่ผ่านเครือข่ายช่องทางต่างๆ เพื่อคำนวนหาคำตอบที่ซับซ้อน มันจะใช้พลังงานต่อการคำนวณน้อยกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปมาก

ไบโอคอมพิวเตอร์
Advertisements

คอมพิวเตอร์ที่ใช้ชิบโมเลกุลในการแก้ปัญหาจะใช้พลังงานน้อยกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปถึง 10,000 เท่า หากมีขนาดใหญ่ขึ้น คอมพิวเตอร์โมเลกุลนี้ จะสามารถแก้ปัญหาด้านลอจิสติกส์ที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งปกติต้องใช้เวลาและพลังงานเป็นจำนวนมาก

ในอดีตพวกนักวิจัยเชื่อว่า หากชิปมีขนาดที่เล็กลง มันจะใช้พลังงานน้อยลงเช่นกัน แต่ความเชื่อนี้ได้ถูกทำลายลงไปเมื่อ 15 ปีก่อน เรื่องที่ว่าชิปเล็กแล้วกินไฟน้อยลงนั้นเป็นเรื่องที่ไม่จริงเลย นั้นเพราะจริงๆ แล้วยิ่งชิปมีประสิทธิภาพสูงขึ้น จะสามารถคำนวนข้อมูลจำนวนมากๆ ได้ และมันก็ยิ่งใช้พลังงานมากตามไปด้วย

แล้วจะทำยังไง ให้ได้คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง ในขณะที่ใช้พลังต่ำ? .. วิธีหนึ่งในการทำให้คอมพิวเตอร์ในอนาคตใช้พลังงานน้อยลงคือ “เลิกใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดและหันมาใช้ชีววิทยาแทน”

Advertisements

จนถึงตอนนี้ Korten และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างคอมพิวเตอร์ชีวภาพ ที่ใช้ชิปซึ่งใช้โมเลกุลที่เดินทางผ่านช่องทางต่างๆ เพื่อคำนวนปัญหาต่างๆ

ชิปชนิดนี้ทำมาจากแก้วและมีการสลักในลักษณะที่เข้ารหัสเพื่อให้คอมพิวเตอร์แก้ไข จากนั้นนักวิจัยก็บรรจุชิปด้วยของเหลวที่มีโมเลกุลที่เรียกว่าไคเนซิน (kinesins) และหลอดขนาดเล็กที่เรียกว่าไมโครทิวบูล (Microtubule)

Korten กล่าวว่าคอมพิวเตอร์ชีวภาพสามารถแก้ปัญหาที่คล้ายกับการคำนวณที่ใช้ในการหาเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องบินที่ต้องแวะพักในหลายเมือง

โดยเครื่องที่ทีมงานของเขาสร้าง สามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ ซึ่งต้องใช้การคำนวณมากกว่า 128 เท่า เมื่อเทียบกับเครื่องก่อนหน้า ซึ่งถือว่าล้ำสมัยมากสำหรับคอมพิวเตอร์ชีวภาพที่ใช้กลไกการคำนวณแบบเดียวกัน

Advertisements

แม้ตอนนี้คอมพิวเตอร์แบบเดิมจะแก้ปัญหาเฉพาะแบบนี้ได้เร็วกว่า แต่สำหรับปัญหาเชิงผสมผสานที่มีตัวแปรมากกว่า คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ต้องใช้เวลาหลายพันล้านปีเพื่อแก้ปัญหา ด้วยโมเลกุลที่ทำการคำนวณแต่ละขั้นตอนด้วยพลังงานน้อยกว่าอิเล็กตรอนถึง 10,000 เท่าในคอมพิวเตอร์แบบเดิม แต่แม้ว่าอุปกรณ์ใหม่นี้จะมีประสิทธิภาพมาก แต่ก็ยังไม่ก้าวหน้าพอที่จะนำมาใช้จริง มันยังต้องใช้เวลาวิจัยและพัฒนา

อ่านเรื่องอื่น

Advertisements