الهندسة والآليات > التكنولوجيا
حواسيب المستقبل .. آلات جزيئية صغيرة
قد لا تعتمد الثورة القادمة التي ستشهدها الحواسيب على نظام العد الثنائي، ولكنها ستعتمد بكل تأكيد على فكرة تخزين ملايين الأجزاء من المعلومات في الميزات الصغيرة للجزيئات كالتوجه والحجم والوزن.
حيث تقوم وكالة مشاريع البحوث المتقدمة الدفاعية (DARPA) المكلفةُ بتطوير التكنولوجيات الجديدة من أجل الجيش في وزارة الدفاع الأميركية بتطوير برنامج جديد يعتمد على مفهوم أُطلق عليه اسم "الجزيئية المعلوماتية"، أما الهدف على المدى الطويل فهو تسخير الإختلاف الطبيعي للكيمياء من أجل العمل على معالجة وتخزين كميات هائلة من البيانات، لإنشاء آلات جزيئية صغيرة.
و تقول آن فيشر ( Anne Fischer) مديرة البرنامج في مكتب العلوم الدفاعية في (DARPA ): "أن الكيمياء تقدم مجموعة غنية من الخصائص التي قد نكون قادرين على تسخيرها لتخزين ومعالجة المعلومات بشكلٍ أسرعَ وقدرة أكبر في الحصول على مساحة تخزين كبيرة ". لكل جزيء من ملايين الجزيئات في عالمنا بنية ذرية ثلاثية الأبعاد فريدة من نوعها، بالإضافة لمتغيرات مثل الشكل والحجم أو حتى اللون. يوفر هذا الثراء بالمتغيرات مساحةَ تصميم واسعةً لاستكشاف طرق جديدة ومتعددة القيم للقيام بعملية ترميز ومعالجة البيانات متجاوزاً البنية المنطقية للتيار الكهربائي المعتمدة على النظام الثنائي للعد (0،1 ).
قام الباحثون في الماضي بتطوير أنظمة تخزين جزيئية، فعلى سبيل المثال فقد قامت مجموعة من الباحثين بترميز أعمال الكاتب شيكسبر كاملة على الحمض النووي (DNA )، حيث أن هذه الأنظمة لا تتحلل بسهولة وتناسب مجموعة صغيرة من البيانات.
بعد كل ما قيل فإنه يمكن للتعليمات الوراثية من أجل ترميز إنسان بأكمله أن تتسع داخل طفل صغير حديث الولادة. لكن هناك عوائق لذلك، فعلى سبيل المثال لا يمكن الوصول بسرعة إلى البيانات، ولكي يتم الحصول على البيانات بشكل جيد يجب أن يتم ترميز الحمض النووي الخاص إلى شكل رقمي تقليدي، وفي الأساس فإن الحمض النووي (DNA ) ومن خلال حروف الترميز الأربعة الخاصة به يقدم طريقة محدودة تقريباً لترميز المعلومات، كما يقول بعض الخبراء.
و للإبتعاد عن الاعتماد على الأنظمة الثنائية ( المعلومات المخزنة في الأصفار 0 والواحدات 1 ) فإن العلماء يحتاجون إلى اختراع بنية معلوماتٍ جديدة كلياً، وهذا يعني طرح الأسئلة الأساسية والإجابة عليها مثل: كيف يمكن ترميز المعلومات ضمن الجزيء ؟ هل يمكن للجزيئات تنفيذ عمليات منطقية معينة ؟ وماذا يعني ذلك للجزيئات بأن تقوم بعملية الحساب؟
بشكل أساسي، يجب علينا أن نكتشف ماذا يعنيه القيام بعملية "الحوسبة" من خلال جزيء بالطريقة التي تنزع كل الحدود عن كل ما نعرفه وتتيح لنا بالقيام بشيء مختلف تماماً. وذلك هو السبب في كوننا بحاجة ماسة إلى معرفة متنوعة للعديد من المجالات المختلفة التي تعمل معاً للقفز في هذا الفضاء الجزيئي لنرى ما يمكننا اكتشافه.
المصدر: