Student World

O DNA počítačích se někdy hovoří v jedné rovině s počítači kvantovými. Toto spojení je však oprávněné pouze částečně.
V obou případech se jedná o technologie, které mohou pomoci překonat omezení vyplývající z fyzikálních limitů dnešních počítačů (čip nemůže být menší než atom). V obou případech zatím neexistují žádné “obecné” čipy, ale musíme konstruovat pro řešení určité skupiny problémů vždy speciální počítač. U DNA počítačů ani u kvantových počítačů není ani jasné, jaký přínos obě technologie nakonec přinesou v praxi. Stávající přístroje zatím praktický význam nemají a může se stát, že se technické problémy při konstrukci větších zařízení ukáží nepřekonatelnými. Zatím však v obou případech převládá mírný optimismus.
DNA a kvantové počítače však současně vykazují řadu zcela zásadních rozdílů. DNA počítač se v principu nijak neliší od klasického. Obrovský výpočetní výkon je dán především masivním paralelismem, kdy spolu vedle sebe vstupuje do interakce velké množství molekul. Na rozdíl od počítače kvantového se však systém DNA nachází v jediném okamžiku v jednom zcela konkrétním stavu. U kvantového počítače se naproti tomu hovoří o superpozici stavů a systém obsáhne v jediném okamžiku 2 na n možností (kde "n" je počet stavebních kamenů systému).
DNA computing vychází, poněkud přehnaně řečeno, ze zákonitostí vyučovaných v rámci středoškolské chemie. K pochopení jejich principu není nijak potřeba znalost nové, postklasické fyziky (teorie relativity, kvantová fyzika). DNA počítače sice mohou řešit problémy neskonale složitější, než zvládnou stávající supercomputery, nikoliv však problémy řádově složitější. Třídy problémů, které se pokládají za principiálně problematicky řešitelné (při jejich rostoucí složitosti roste čas potřebný k řešení exponenciálně – tzv. NP úplné problémy, NP-complete problems), takovými zůstanou i na DNA počítačích. Pokud se DNA počítače používají často právě pro řešení NP úplných problémů (což je např. řešení úlohy s obchodním cestujícím i s šachovými jezdci), je to proto, že DNA počítače mohou mez řešitelnosti výrazně pousnout – nikoliv však principiálně. Přístroj založený na DNA je prostě masivním paralelním superpočítačem.
Jinak řečeno: zatímco kvantové počítače patří přinejmenším teoreticky do kategorie nedeterministických strojů, DNA počítače jsou stejně jako ty klasické deterministické.

autor Pavel Houser