In Regno Unito, un gruppo di scienziati ha intrapreso il percorso dell’innovazione nel campo dei sistemi computazionali attraversando una strada parallela a quella dei computer quantistici. L’Università di Glasgow, con alla guida Lee Cronin, ha sperimentato l’uso delle reazioni chimiche di Belousov-Zhabotinsky (BZ) per risolvere problemi di ottimizzazione. Questo processo sfrutta le variazioni di colore all’interno di una serie di pozzetti interconnessi per codificare le informazioni. Cronin ha espresso la propria visione su questa ricerca con un pizzico di umorismo, immaginando la possibilità che un computer chimico possa superare un computer quantistico nel decifrare codici.
Innovazione nella Codifica dei Dati
I ricercatori dell’Università hanno lavorato con pozzetti stampati in 3D, disposti sia in fila sia in griglia, con sette elementi per lato. Questi pozzetti, dotati di aperture che permettono il passaggio di sostanze chimiche, oscillano tra il rosso e il blu a causa delle reazioni che coinvolgono l’acido malonico, la ferroina e il bromato di potassio. La precisione nel controllo del fenomeno è data da agitatori magnetici centrali, i quali, attivati, permettono le oscillazioni BZ necessarie.
Sviluppi Recenti e Implicazioni Future
Contrariamente ai problemi incontrati nelle versioni precedenti del progetto, dove i reagenti non si mescolavano con coerenza, ora il flusso controllato e gli agitatori consentono di sincronizzare le oscillazioni di colore. Al posto dei tradizionali sistemi digitali, il computer chimico utilizza una logica a stati finiti.
Il Nuovo Orizzonte dei Computer a Reazione Chimica
All’interno dell’array di Glasgow, i cambi di stato da blu a rosso sono interpretati attraverso algoritmi di intelligenza artificiale. Questa tecnologia non solo interpreta lo stato attuale, ma predice anche quale debba essere la successiva reazione chimica e l’inserimento di nuovi reagenti. In questo modo, le interazioni chimiche diventano parte integrante del processo di calcolo, non semplicemente prodotti di una reazione prestabilita.
L’Integrazione di Automi Cellulari
Il gruppo di ricerca utilizza i computer BZ per implementare concetti di automi cellulari, ben noti nelle applicazioni computazionali, come il celebre Gioco della Vita. L’idea è che, spegnendo gli agitatori non necessari, il computer chimico può seguire una sequenza ordinata di stati. Tuttavia, lasciando attivi gli agitatori, si possono ottenere pattern emergenti che permettono al sistema di immagazzinare e manipolare informazioni in modo innovativo. Tale approccio è oggetto di studio anche per la soluzione di problemi di ottimizzazione, un ambito tradizionalmente gestito dai computer quantistici.
Considerazioni Esterne e Prospettive Future
Theodore Gray, noto autore di testi di chimica e co-fondatore di Wolfram Research, ha espresso dubbi sull’efficacia pratica di tali computer chimici in confronto all’hardware tradizionale e alla computazione quantistica. Tuttavia, altri, come Ben de Lacy Costello dell’Università dell’Inghilterra occidentale, pur rimanendo cauti, hanno mostrato ammirazione per l’ingegneria impiegata.
Mentre Cronin e il suo team proseguono nella creazione di un compilatore per generalizzare il calcolo tramite la reazione BZ, riconoscono che alcuni problemi potrebbero essere risolti più lentamente rispetto a quanto farebbero altri computer. Nonostante ciò, il minore consumo energetico e la velocità nel trattare certi tipi di problemi di ottimizzazione potrebbero rappresentare un punto di forza significativo per questi computer chimici emergenti.
