США борются за первенство в создании компьютеров нового поколения на базе ДНК

В современном мире, где объем цифровой информации растет с невероятной скоростью, ученые активно ищут новые способы хранения данных. Существующие кремниевые носители, хотя и работают быстро, требуют огромных затрат энергии на обслуживание и охлаждение, а их долговечность оставляет желать лучшего. Группа исследователей из Университета штата Аризона предложила революционное решение: использовать модифицированную ДНК, которая способна не только хранить огромные объемы информации, но и обеспечивать ее надежное шифрование.

Результаты их работы, опубликованные в журнале Nature Communications, демонстрируют превосходство биологических молекул над традиционными технологиями. Как отметил профессор Хао Ян, ДНК может оставаться стабильной на протяжении тысяч и даже миллионов лет, что делает ее идеальной платформой для долгосрочного архивирования. Вместо привычного считывания генетического кода ученые используют молекулы как строительные блоки, складывая их в крошечные фигуры, напоминающие оригами. Каждая такая форма несет в себе зашифрованное сообщение, которое считывается специальными сенсорами.

Процесс извлечения данных происходит удивительно быстро и дешево. Компьютерные программы, обученные с помощью машинного обучения, распознают уникальные электрические сигналы от каждой молекулярной фигуры и мгновенно расшифровывают информацию. Это позволяет обходиться без сложного и дорогого секвенирования, которое раньше было главным препятствием для внедрения подобных технологий. Более того, исследователи разработали сложные узоры из ДНК-оригами, где данные скрыты внутри наноразмерных структур, что обеспечивает высочайший уровень защиты.

Размер ключа шифрования в такой системе превышает 700 бит, что делает несанкционированный доступ практически невозможным. Высокоскоростная технология визуализации DNA-PAINT позволяет считывать тысячи структур за считанные минуты с точностью, близкой к 90%. Для повышения надежности применяются стратегии коррекции ошибок, гарантирующие восстановление сообщения даже при потере части сигналов. Трехмерные конструкции добавляют еще один уровень безопасности, скрывая информацию в глубине и углах молекулярных форм.

Эксперты уверены, что новая технология найдет применение в самых разных областях. Хранение данных на основе ДНК идеально подходит для архивации научных исследований, исторических записей и медицинских файлов. Кроме того, такие носители способны работать в экстремальных условиях, например, при высоком уровне радиации или сильной жаре, где обычная электроника неизбежно выходит из строя.

Оригинал статьи.

Самое популярное за сегодня:

В Кремле идут последние приготовления к открытию выставки о потомках Чингисхана

Медведев снял напряжение шуткой о бесах при награждении Никиты Михалкова

Обвал биткоина ведет к массовому отключению майнинговых ферм по всему миру

Опубликовано расписание стартов россиян на Олимпийских играх 7 февраля

В России снова прошли сертификацию знаменитые чешские мотоциклы Jawa