Une équipe de chercheurs de l’Institut National des sciences des matériaux à l’université de Tsukuba, au Japon, a réussi à créer le plus petit ordinateur du monde composé de seulement 17 molécules.

Ce système fonctionne en parallèle, exécutant plusieurs instructions en même temps. Les composants utilisés sont des molécules de duroquinone, qui peuvent prendre quatre positions différentes. L’ordinateur lui-même est une espèce d’anneau, composé d’une molécule centrale et de 16 molécules à la périphérie.

Pour envoyer une instruction, on “titille” électriquement la molécule centrale via un microscope à effet tunnel. Cet appareil onéreux sert à observer l’infiniment petit, mais aussi, contrairement aux microscopes traditionnels, à le manipuler. Il est en effet doté d’une aiguille ultra-fine capable d’agir au niveau atomique. Une fois activée, la molécule centrale envoie son instruction simultanément aux 16 molécules périphériques (voir la vidéo de Msnbc qui explique le fonctionnement). Ce nano-ordinateur est donc capable de prendre 4^16 états différents, soit près de 4,3 milliards de combinaisons possibles (du moins en principe, car selon Physorg, certains états seraient trop instables).

Selon l’un des chercheurs, Anirban Bandyopadhyay, cette architecture particulière, dans laquelle un élément communique simultanément avec de nombreux autres, se retrouve dans le cerveau et dans le mode de fonctionnement des neurones.Les chercheurs ne se sont pas arrêtés là. Ils ont essayé de connecter leur petit ordinateur avec huit nanomachines, comme le plus petit ascenseur du monde, capable de s’élever ou de descendre d’un nanomètre. Ils ont ainsi pu vérifier qu’ils étaient capables de piloter des systèmes externes avec leur appareil.

Les applications, quoiqu’encore lointaines, sont alléchantes. Tout d’abord, il deviendrait possible de poursuivre la loi de Moore encore plus loin qu’on ne l’aurait cru possible : il suffit d’imaginer des millions de ces petits ordinateurs connectés en réseau ! Mais cette invention ouvre aussi des perspectives excitantes en médecine. On tient peut-être la “tête” des nanorobots, le centre de commandes qui permettra à ceux-ci d’accomplir leur mission thérapeutique au sein du corps humain. En cas de tumeur au cerveau, par exemple, on n’aurait plus besoin de recourir à la chirurgie. Il suffirait d’injecter dans le sang l’ordinateur central connecté à un groupe de nanomachines, lesquelles exécuteront alors un programme spécifique.Pour rendre cette découverte utilisable, des progrès restent pourtant à accomplir. Tout d’abord, l’usage d’un microscope à effet tunnel pour envoyer les instructions est trop lourd et trop coûteux. Lorsque des nanorobots circuleront dans un cerveau pour éliminer une tumeur, on ne pourra pas utiliser le microscope !

Les chercheurs cherchent donc des “activateurs chimiques”, telles des protéines, pour envoyer leurs instructions au nano-ordinateur. Une autre direction possible consiste à augmenter la puissance de l’ordinateur. Aujourd’hui, un anneau permet d’envoyer une instruction simultanée à 16 molécules. Si on transforme cet anneau en sphère, on pourra faire la même chose avec 1024 molécules. On pourrait donc générer 4^1024 combinaisons possibles !

 

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