Des chercheurs de l’université de Maynooth, en Irlande, ont mis au point un ordinateur à base d’ADN capable d’effectuer des opérations mathématiques complexes sans alimentation électrique. Baptisée Scaffolded DNA Computer (SDC), cette machine microscopique repose sur des milliards de brins de molécules plongées dans une petite quantité d’eau salée. Selon ses concepteurs, elle pourrait ouvrir une nouvelle piste pour développer une informatique moins énergivore et permettre d’explorer des usages impossibles avec les technologies traditionnelles.
Une équipe de chercheurs de l’université de Maynooth, en Irlande, a annoncé la création d’un ordinateur moléculaire à ADN, capable d’effectuer des calculs mathématiques complexes sans alimentation électrique. Décrit en détail dans un article publié le 16 septembre dans la revue Nature, ce système utilise des milliards de molécules pour effectuer des soustractions, des additions ou vérifier des parités binaires. Baptisé Scaffolded DNA Computer (SDC), il fonctionne dans une solution d’eau salée et ne nécessite qu’une faible quantité de chaleur pour démarrer ses opérations.
L’ordinateur à base d’ADN repose sur une technique appelée « origami d’ADN »
Le fonctionnement de cette machine microscopique repose sur une technique appelée « origami d’ADN ». Celle-ci consiste à utiliser un long brin d’ADN auquel on associe des centaines de fragments plus courts, appelés « agrafes ». Après avoir été placés dans un tube à essai contenant de l’eau et du sel, ces éléments sont chauffés puis refroidis. Ils s’auto-assemblent ensuite pour former une structure moléculaire organisée. Enfin, le programme informatique est inscrit directement dans les séquences d’ADN. Dès lors, les molécules peuvent interagir entre elles pour obtenir la solution recherchée.
Environ 30 secondes pour traiter une addition simple comme 10 + 3
Les chercheurs irlandais ont testé dix programmes moléculaires comprenant des additions, des soustractions, des multiplications et des divisions, ainsi que des opérations sur 100 bits. Dans l’un des exemples, un simple calcul comme 10 + 3 a demandé environ 30 secondes, tandis que certaines opérations plus complexes ont pris jusqu’à 14 heures.
Ces performances sont supérieures à celles des ordinateurs à base d’ADN existantes, mais restent très éloignées de celles des processeurs en silicium, bien plus rapides. Toutefois, le système a démontré sa fiabilité et sa capacité à réaliser plusieurs calculs successifs, jusqu’à 25, selon l’équipe de recherche. De plus, il suffit d’ajouter de l’eau purifiée pour relancer la machine, même un an et demi après la toute première tentative d’activation.
Cet ordinateur à base d’ADN pourrait avoir plusieurs applications
Pour les scientifiques irlandais, l’intérêt de l’ordinateur à ADN ne réside pas dans sa capacité à remplacer les ordinateurs, smartphones ou serveurs actuels. Son principal atout est son faible besoin énergétique et la possibilité de l’utiliser dans des environnements où les composants électroniques capables sont difficiles à déployer. Ils voient cette technologie contribuer au stockage de données à très long terme ou à certains calculs spécialisés.
Les chercheurs envisagent également des applications médicales. Ils pensent en outre au développement de systèmes moléculaires capables de fonctionner directement à l’intérieur de cellules afin de détecter certaines anomalies ou maladies. Ces perspectives restent cependant expérimentales et nécessitent encore d’importants travaux.
