computing molecolare è un termine generico per indicare qualsiasi sistema computazionale che utilizza singoli atomi o molecole come un mezzo per risolvere problemi computazionali. Computing molecolare è più frequentemente associata a DNA computing, perché ha fatto i maggiori progressi, ma può anche fare riferimento al quantum computing o porte logiche molecolari. Tutte le forme di computazione molecolare sono attualmente in una fase embrionale, ma nel lungo periodo sono in grado di sostituire i computer di silicio tradizionali, che subiscono gli ostacoli più alti livelli di performance.
un solo chilogrammo di carbonio contiene 5 x 10 25 . Immaginate se si potesse utilizzare solo 100 atomi di memorizzare un singolo bit o eseguire un'operazione di calcolo. Utilizzando il parallelismo massiccio, un computer molecolare che pesa solo un chilo in grado di elaborare più di 10 27 al secondo, oltre un miliardo di volte più veloce supercomputer migliori di oggi, che opera a circa 10 17 di operazioni al secondo. Con tanta maggiore potenza di calcolo, si potrebbe realizzare imprese di calcolo e simulazione inimmaginabile per noi oggi.diverse proposte per i computer molecolari variano nei principi del loro funzionamento. Nel calcolo del DNA, il DNA serve come il software considerando che gli enzimi servono come l'hardware. Custom-sintetizzato filamenti di DNA sono combinati con enzimi in una provetta, e in base alla lunghezza del filamento conseguente uscita, una soluzione può essere derivata. Calcolo del DNA è estremamente importante per le sue potenzialità, ma soffre di gravi inconvenienti. Calcolo del DNA non è universale, nel senso che ci sono problemi non si può, anche in linea di principio, di risolvere. Si può solo tornare sì o no risposte a problemi computazionali. Nel 2002, i ricercatori in Israele ha creato un DNA computer, che potrebbe svolgere 330 mille miliardi di operazioni al secondo, più di 100. 000 volte più veloce rispetto alla velocità del PC più veloce al momento.
Un'altra proposta per il calcolo molecolare è quantum computing . Informatica quantistica si avvale degli effetti quantici per eseguire il calcolo, ei dettagli sono complicati. Quantum computing dipende atomi super-locked in entangled uno con l'altro. Una sfida importante è che, come il numero di elementi di calcolo (qubit) aumenta, diventa sempre più difficile da isolare il computer quantistico dalla materia verso l'esterno, facendolo decohere, eliminando gli effetti quantistici e ripristinare il computer a uno stato classico. Questo rovina il calcolo. Informatica quantistica può ancora essere sviluppato in applicazioni pratiche, ma molti fisici e scienziati del computer restano scettici.Un computer ancora più avanzate molecolare comporterebbe porte logiche su scala nanometrica o componenti nanoelettronici condurre alla trasformazione in un più convenzionale, universale, e controllata modo. Purtroppo, attualmente non hanno la capacità produttiva necessaria per fabbricare un computer. Nanoscale robotica in grado di porre ogni atomo in configurazione desiderata sarebbe necessario per realizzare questo tipo di computer molecolari. Preliminare sforzi per sviluppare questo tipo di robotica sono in corso, ma un importante passo avanti potrebbe richiedere decenni.
