‘Komputer super biologis’ melakukan tugas-tugas yang kompleks

Para peneliti telah berhasil memperkecil ukuran sebuah komputer super seukuran lapangan menjadi seukuran buku. Jawabannya adalah “biocomputers” – mesin-mesin yang sangat kuat yang mampu melakukan beberapa perhitungan dengan sedikit energi yang digunakan.

Menurut koordinator penelitian tersebut, Heiner Linke, yang mengepalai nanosains di Lund University di Swedia, “biocomputer hanya membutuhkan kurang dari satu persen energi transistor elektronik yang diperlukan untuk melakukan satu langkah perhitungan.”

Sebuah biocomputer sangatlah berguna karena komputer biasa tidak mampu memecahkan perhitungan kombinasional, seperti yang berhubungan dengan kriptografi atau tugas lain yang membutuhkan banyak solusi yang mungkin dipertimbangkan sebelum memutuskan sebuah solusi yang dioptimalkan. Biocomputer ini sudah ada, namun penelitian baru dari Lund University menangani masalah-masalah utama dari skalabilitas dan efisiensi energi.

Komputer paralel semacam ini beroperasi pada motor molekuler yang melakukan tugas-tugas mekanik dalam sel hidup. Para peneliti menggunakan pengetahuan mereka mengenai motor molekul yang ada pada tubuh kita (seperti molekul-molekul yang membantu fungsi otot) dan dipertimbangkan bagaimana menerapkannya pada tugas-tugas lain. Anehnya, peran mereka dapat dikopi oleh hardware yang mengarahkan protein sepanjang jalur-jalur dengan bantuan motor tersebut.

“Dalam istilah sederhananya, ini melibatkan pembangunan sebuah saluran labirin berbasis nano yang memiliki peraturan lalu lintas khusus untuk filamen protein. Solusi dalam labirin ini sesuai dengan jawaban dari sebuah pertanyaan matematika, dan banyak molekul yang dapat menemukan jalan mereka melalui labirin ini pada saat yang bersamaan.”

Jika Anda bertanya-tanya ketika komputer kuantum akan disebutkan – ini dia. Biocomputer menggunakan pendekatan yang sama dengan yang di atas, namun komputer kuantum menggunakan qubit, sedangkan pekerjaan berat dalam biocomputer dilakukan oleh molekul-molekul yang bekerja secara paralel dengan satu sama lain.

“Fakta bahwa molekul sangat murah dan bahwa kita sekarang telah menunjukkan perhitungan-perhitungan biocomputer ini membuat saya percaya bahwa perangkat ini memiliki prasyarat untuk digunakan dalam waktu sepuluh tahun ke depan. Tentu saja, komputer kuantum dapat lebih dalam penggunaan dalam jangka panjang, tetapi ada masalah-masalah praktus yang cukup terlibat dalam membuat mereka dapat bekerja,” Linke menambahkan.

Keuntungan besar lainnya yang jelas adalah bahwa biocomputer ini “hanya membutuhkan kurang dari satu persen energi yang diperlukan oleh transistor elektronik” untuk melaksanakan satu perhitungan.

Penelitian ini dilakukan oleh sebuah tim ilmuwan internasional dari Kanada, Inggris, Jerman, Belanda dan Swedia dan dipublikasikan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ini bukan pertama kalinya komputasi paralel diteliti dan terbukti berhasil melakukan tugas-tugas yang rumit. Ide ini ditemukan oleh Dan Nicolau, kepala bioteknologi di McGill. Ia telah bekerja penelitian baru ini dengan anaknya, Dan Nicolau Jr., seorang ahli matematika.

Model biocomputer tersebut sejauh ini dirancang untuk mengatasi hanya satu masalah tertentu, namun ini cukup unutk menetapkan dasar bagi penelitian yang lebih lanjut, menurut Nicolau.