Исследователи записали файл изображения объемом более 1 кБ в смеси обычных молекул сахара и аминокислот, а затем считали информацию. Это приближает человечество к созданию молекулярных накопителей, которые смогут хранить огромные объемы данных в крошечных пространствах.
По некоторым оценкам, к 2040 году будет произведено 3 септиллиона (1024) бит данных, для хранения и обработки которых на Земле может просто не хватить кремниевых чипов. Поэтому ученые уже начинают использовать ДНК для создания аналогов жестких дисков. Однако команда из Университета Брауна утверждают, что существуют и другие варианты основ для систем молекулярного хранения.
Проведенное ими исследование показало, что хранить и извлекать данные также можно в искусственных метаболомах – массивах жидких смесей, содержащих сахара, аминокислоты и другие типы малых молекул. Они смогли успешно кодировать файлы изображений объемом около килобайта в растворы метаболитов и снова считывать информацию.
Для этого ученые использовали искусственные метаболомы. Наличие или отсутствие определенного метаболита в смеси кодирует один бит цифровых данных. Количество типов молекул определяет число битов, которое может содержать каждая смесь (в исследовании использовали комбинации из 6 и 12 единиц).
Далее с помощью робота нанокапли размещали в определенной последовательности на металлических пластинах. Затем их высушивали и считывали информацию с использованием масс-спектрометра, который идентифицирует метаболиты и декодирует данные.
Малый размер позволяет увеличить плотность размещения информации, по сравнению с ДНК. Другим преимуществом является то, что метаболиты могут реагировать друг с другом, образуя новые соединения. Потенциально это открывает путь к разработке молекулярных вычислительных систем.
Параллельно исследователи также совершенствуют квантовые технологии. Недавно был создан первый в мире оптический транзистор с частотой 2 ТГц, работающий при комнатной температуре.
текст: Илья Бауэр, фото: Forbes
