¿El autoensamblaje de ADN es más avanzado como tecnología informática que la computación cuántica?

Es difícil definir “avanzado” cuando se compara la computación de ADN con la computación cuántica. Son dos disciplinas diferentes. Compartiría algunos de mis pensamientos personales aquí.

Se sabe que la investigación de la computación cuántica es “útil” porque las computadoras cuánticas pueden proporcionar un impulso exponencial para resolver problemas de subgrupos implícitos y un impulso polinómico para resolver una clase de problemas de búsqueda exhaustiva. Las soluciones a estos problemas son críticas para la criptografía moderna. Los algoritmos cuánticos están listos. La investigación en computación cuántica se centra en las tecnologías de implementación.

La investigación de la computación de ADN es más bien “por diversión”. Hasta ahora, la informática de ADN no tiene beneficios claros sobre la informática convencional de Von Neumann. Se dice que la computación de ADN “podría” ser masivamente paralela y flexible. Sin embargo, no existe evidencia clara de que la computación de ADN pueda alcanzar la escala actual de paralelismo de las máquinas modernas de sustratos de silicio. Además, el control preciso sobre una gran pila de sustancias químicamente intrigantes todavía está mucho más allá del límite de la tecnología humana. La segunda ley de la dinámica térmica también insinúa que un control preciso sobre un sistema complejo profundamente correlacionado requeriría una enorme cantidad de energía, para la reducción del espacio de estado. Hablando francamente, la computación de ADN es más un dominio en el que los químicos ejercen y agudizan sus habilidades de manipulación de moléculas, además de un dominio que explora una nueva forma de computación.

La revisión sobre los avances de DNA Cryptograph y Page en arxiv.org menciona el trabajo de Adleman ( er … ese es el Adleman de la fama de RSA )

Hasta 1994, se creía que el ADN transportaba solo la información biológica, pero fue Adleman quien reveló la capacidad computacional del ADN cuando resolvió el problema NP completo del camino hamiltoniano de siete vértices [1]. Después de eso, el ADN también se ha utilizado como herramienta computacional [21].
[El artículo de Advancements también hace referencia]
A. Leier, C. Richter, W. Banzhaf y H. Rauhe, “Criptografía con cadenas binarias de ADN”, BioSystems, Elsevier Science, vol. 57, no. 1, págs. 13–22, 2000.

Ambos documentos informan un éxito experimental exitoso en el manejo de las matemáticas que va más allá de los problemas con los juguetes que la computación cuántica considera exitoso.
El artículo de Advancements también cita el artículo:
XC Zhang, “Rompiendo el criptosistema de clave pública NTRU usando el autoensamblaje de las inclinaciones de ADN”, Chinese Journal of Computers, vol. 12, págs. 2129–2137, 2008.

Esta última mención alivia mi ansiedad de que Occidente estaba ignorando los avances en China.

Mucho se ha escrito sobre el uso potencial del algoritmo de Shor y la computación cuántica para romper la criptografía RSA con la perspectiva de un caos resultante a medida que las instituciones financieras buscan otra forma de realizar transferencias electrónicas de fondos. Parece que la posibilidad de avances en la computación de ADN también debería ser una preocupación.

iuno – probablemente? No ha habido un ingreso prometedor en la implementación de la computación cuántica escalable, al menos hasta donde yo sé. Es probable que las computadoras cuánticas útiles en la práctica tengan al menos varias décadas de descanso. El número de qubits coherentes mantenidos en condiciones de laboratorio podría no superar los dos dígitos para el final de esta década. (¡Y no pretendo restar valor a estos esfuerzos, porque sin embargo son muy impresionantes!) No voy a buscar en Google para averiguar si esta cosa del autoensamblaje de ADN es realmente una cosa, pero claro, lo haré te garantizo que parece que está más avanzado que la computación cuántica.

Pero no va a importar mucho. La computación cuántica es el único modelo de computación plausible que conocemos que tiene una seria posibilidad de representar una amenaza para la tesis de Cobham, lo que significa que la computación cuántica es el único mecanismo conocido que podría mejorar significativamente la tecnología de microcircuito basada en transistores que actualmente utilizamos. nuestras computadoras encendidas. Ningún mecanismo biológico conocido se jacta de poder computacional de cambio de paradigma comparable.

El documento original de Alderman se encuentra aquí https://www.usc.edu/dept/molecul

El cálculo de ADN es más una simulación analógica a nanoescala que un sistema computacional de propósito general. La analogía cuántica no sería la computación cuántica per se sino la simulación de red óptica mediante la cual uno simula un hamiltoniano con átomos fríos atrapados.

La computación cuántica está lo suficientemente bien definida como para que los teóricos de la complejidad la hayan utilizado para caracterizar la complejidad de problemas matemáticos y de algoritmos no resueltos. Hay polinomios cuánticos, polinomios cuánticos delimitados, etc. límites. No existe nada remotamente cercano con la computación DNa.

En pocas palabras: tanto el DNa como la computación cuántica son tecnologías de vanguardia emocionantes. Pero solo uno, principalmente el último, puede verse correctamente como un nuevo paradigma computacional.

Creo que sería bastante bueno tener algo así que funcione. Pero tenga cuidado: hay muchos desafíos que superar y podríamos decepcionarnos ya que el poder computacional podría ser inesperadamente pequeño. De todos modos, ¡me gustaría ver esto lo antes posible!

Gracias por el A2A, Sr. ¡Muralla exterior!

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