Tương lai của điện toán nằm trong các phân tử hữu cơ?

Một số người trong chúng ta có thể nói rằng máy tính của mình có tính cách, nhưng chúng ta đều biết rằng máy tính không thật sự “sống”. Tuy nhiên các thiết bị điện toán trong tương lai có thể có các thành phần hữu cơ thực sự.

Các nỗ lực phát triển ngành điện toán trong tương lai bao gồm từ các điện toán dựa trên photonic đến spintronic, hoặc thậm chí là khai thác các bộ vi xử lý pin. Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Mỹ và Nhật Bản đã thiết kế được một máy tính giống như máy tính thông thường từ các phân tử hữu cơ. Trong vài năm tới, các bộ xử lý có thể sẽ trở nên hữu cơ hơn, chứ không chỉ còn là các máy móc nữa.

Mục tiêu của các nhà nghiên cứu là thiết kế được một bộ xử lý máy tính có thể giải quyết các vấn đề mà sử dụng các phần cứng nhiều hơn là các phần mềm phức tạp, vì sử dụng các phần mềm có thể tốn nhiều thời gian hơn. Để tiến gần mục tiêu hơn, họ sẽ phải nỗ lực để bắt chước được cách thức hoạt động của bộ não con người.

Một bộ não chứa hàng tỷ các neuron thần kinh, được kết nối tất cả với nhau và hoạt động trong một mạng lưới phức tạp để giải quyết các vấn đề, thường là song song với nhau chứ không phải chỉ giải quyết một vấn đề một lúc. Bộ não của con người cũng có khả năng học những thứ đã có trong trí nhớ, đây là điều mà tất cả các bộ xử lý của máy tính còn thiếu. Qua việc phát triển các bộ xử lý sinh học, máy tính có thể xử lý các vấn đề phức tạp nhanh hơn nhờ vào những kiến thức đã học được (trong bộ nhớ) và có thể giải quyết vấn đề nhanh hơn nhờ vào những lợi ích gia tăng từ điện toán hoạt động như bộ não con người.

Để thiết kế được bộ xử lý đó, các nhà nghiên cứu đưa vào hai lớp của 2, 3-dichloro-5, 6-dicyano-p-benzoquinone, thường được biết đến dưới tên gọi DDQ, trên một giao diện bằng vàng. Đội nghiên cứu sau đó cũng sử dụng một kính hiển vi để mã hóa thông tin vào các lớp vật chất hữu cơ qua việc chuyển các mạch điện tử. Điều này sẽ tạo ra các mạch điện tử giữa các phân tử. Đội nghiên cứu sau đó sẽ thử nghiệm nguyên bản máy tính này của mình thông qua việc “bắt chước” thành công các hiện tượng trong tự nhiên.

Đội nghiên cứu cũng hy vọng có thể tạo một chiếc máy tính hoạt động giống như bộ não của con người và sẽ có thể giải quyết hàng loạt các vấn đề giống như bộ não con người, tuy nhiên sẽ sử dụng tảo. Do các bộ xử lý dựa trên silicon sẽ khá nhỏ (tối đa có thể là 11nanometer) nên các hãng như Intel, AMD và IBM sẽ phải quan tâm đến đến điện toán sinh học nhiều hơn nữa.