Di laboratorium Universitas Glasgow, tim ilmuwan telah membuat lompatan terobosan dengan menggabungkan dunia kimia dan komputer.

Mereka telah menciptakan sistem jenis baru yang menggabungkan reaksi kimia dengan teknologi digital untuk memecahkan masalah kompleks, menjadikan komputer lebih pintar dan efisien.

Inti dari penemuan mereka adalah reaksi kimia khusus yang dikenal sebagai reaksi Belousov-Zhabotinsky (BZ).

Reaksi ini unik karena dapat terus berubah antara dua keadaan, seperti cahaya yang berkedip.

Bayangkan lautan lampu-lampu kecil, ada yang bersinar sementara ada yang redup, masing-masing lampu berkedip sendiri-sendiri namun juga mempengaruhi tetangganya.

Hal ini mirip dengan apa yang terjadi pada reaksi BZ, dan sifat inilah yang dimanfaatkan para peneliti untuk melakukan perhitungan.

Profesor Leroy Cronin, pemimpin tim peneliti, terinspirasi oleh komputer alam: otak.

Otak kita memproses informasi di lingkungan yang basah dan berantakan, tidak seperti lingkungan digital yang bersih pada komputer tradisional.

Profesor Cronin bertanya-tanya apakah mereka dapat membuat komputer yang bekerja lebih mirip otak kita, menggunakan reaksi kimia untuk memproses informasi.

Tantangan dengan Komputer Tradisional

Komputer masa kini sangatlah kuat, namun mereka menemui hambatan. Mereka mengandalkan komponen kecil yang disebut transistor untuk berfungsi.

Saat tim mencoba membuat komputer lebih cepat dan lebih bertenaga, tim mengecilkan transistor ini untuk mengemas lebih banyak transistor ke dalam ruang yang sama.

Namun, membuat transistor terlalu kecil menimbulkan masalah: transistor menjadi lebih sulit dibuat, menggunakan lebih banyak energi, dan menghasilkan lebih banyak panas.

Hal ini mendorong para ilmuwan untuk mencari cara baru untuk membuat komputer.

Beberapa orang telah beralih ke komputasi kuantum, sebuah teknologi yang menjanjikan namun sulit untuk ditingkatkan.

Tim lainnya, seperti tim Profesor Cronin, sedang mengeksplorasi proses fisik, seperti reaksi kimia, sebagai terobosan baru dalam komputasi.

Reaksi BZ: Lampu Berkedip di Alam

Reaksi BZ adalah tarian kimia yang menarik, di mana bahan-bahannya berubah warna secara berkala.

Reaksi ini tidak hanya terjadi di laboratorium; itu adalah bagian dari banyak proses alami.

Dengan memahami bagaimana perubahan kimia ini dapat mewakili data (dengan satu keadaan mewakili '0' dan yang lainnya mewakili '1'), para ilmuwan dapat menggunakan reaksi BZ untuk melakukan perhitungan.

Di laboratorium Glasgow, mereka membuat kotak tiga dimensi yang setiap selnya berisi reaksi BZ.

Grid ini dapat dikontrol secara elektronik untuk memulai atau menghentikan reaksi, seperti memprogram komputer.

Dengan mengontrol secara hati-hati sel mana yang “hidup” (bereaksi) dan mana yang “mati” (tidak bereaksi), mereka dapat mensimulasikan operasi dasar komputer.

Bagaimana cara kerjanya

Sistem ini menggunakan kamera untuk mengamati perubahan warna dalam kisi-kisi sel, mengubah pola visual menjadi data yang dapat dianalisis.

Dengan bantuan algoritma tingkat lanjut, sistem menafsirkan pola-pola ini untuk memecahkan masalah.

Salah satu hal paling keren tentang komputer kimia ini adalah kemampuannya meniru beberapa perilaku organisme hidup, seperti pertumbuhan dan persaingan.

Ini bukan hanya untuk pertunjukan; ini adalah cara memecahkan masalah kompleks melalui proses yang menyerupai seleksi alam.

Misalnya, tim menunjukkan bahwa sistem mereka dapat mengatasi masalah penjual keliling, sebuah teka-teki klasik tentang menemukan rute terpendek melalui beberapa kota.

Masalah seperti ini sulit dihadapi oleh komputer tradisional, namun ternyata cocok untuk komputer hibrida kimia-digital milik tim Glasgow.

Melihat ke depan

Potensi penerapan teknologi ini sangat luas. Hal ini dapat membantu membuat sistem kecerdasan buatan lebih efisien, terutama untuk tugas-tugas yang melibatkan pemahaman pola atau pembelajaran dari data dengan cara nonlinier.

Profesor Cronin optimistis terhadap masa depan. Ia membayangkan suatu masa ketika komputasi kimia semacam ini dapat diperkecil dan diperluas, sehingga menawarkan alat baru yang ampuh untuk memecahkan beberapa masalah paling kompleks di dunia.