Des chercheurs allemands ont dévoilé un bio-ordinateur ne nécessitant qu’une infime quantité d’énergie pour fonctionner. Impliquant un type particulier de molécules, une telle approche pourrait permettre de réaliser des calculs complexes en un temps record.
Utiliser des biomolécules pour réaliser des calculs complexes
Se tourner vers la biologie pourrait constituer un moyen efficace de réduire la consommation énergétique des futurs ordinateurs. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue ACS Nanoscience Au, Till Korten et ses collègues de l’université technologique de Dresde ont mis au point une puce moléculaire en verre, comportant un réseau particulier de canaux qui correspond au problème que l’ordinateur doit résoudre.
Le calcul s’effectue via l’injection d’un fluide contenant des microtubules (tubes microscopiques faisant partie de l’échafaudage interne des cellules) et des kinésines, protéines se déplaçant normalement le long de ces derniers et assurant le transport d’autres molécules.
« Notre conception repose sur le processus inverse, avec des microtubules qui ‘entassent’ les kinésines dans les canaux de la puce. Comme ils se déplacent tous en même temps, de nombreux calculs peuvent être effectués simultanément », détaille Korten. « Chaque chemin emprunté par les microtubules correspondant à une solution potentielle au problème ‘codé’ dans le verre, ces résultats sont ensuite examinés afin de déterminer la plus efficace. »
Un ordinateur moléculaire ultra-performant
Selon les auteurs de l’étude, ce dispositif consommant 10 000 fois moins d’énergie qu’un ordinateur classique peut résoudre des problèmes combinatoires complexes (qui demanderaient des milliards d’années aux machines traditionnelles) en effectuant 128 fois moins de calculs que les bio-ordinateurs les plus performants utilisant la même technique.
« Ces moteurs moléculaires, impliqués dans les processus fondamentaux des cellules vivantes, ont été façonnés par un milliard d’années d’évolution », explique Korten. « Ils ont donc évolué pour être aussi efficaces que possible. »
Bien que ce nouvel ordinateur moléculaire soit de loin le plus puissant de sa catégorie, le chercheur allemand précise que son utilisation à des fins pratiques (incluant notamment la résolution de problèmes logistiques) nécessitera l’incorporation d’un plus large éventail de molécules.
