В химической лаборатории Университета Фридриха Шиллера в Йене (Friedrich Schiller University Jena), Германия, доктор Александр Шиллер (Alexander Schiller) работает с пластиковой доской, в которой 384 небольших углубления. С помощью пипетки химик добавляет капли сахарного раствора в ряды крошечных реакционных сосудов. Как только в сосуды попадает сироп, некоторые из них начинают светиться.

То, что делает профессор фотонных материалов в упрощённом виде можно было бы назвать «самым сладким компьютером в мире». Молекулы сахара, использованные Шиллером, являются частью химической последовательности для обработки информации.

Химик из Йенского университета и два его аспиранта Мартин Эльштерн (Martin Elstner) и Йорг Акстхельм (Jörg Axthelm) недавно описали свою работу в научном журнале Angewandte Chemie International Edition. Они поделились с общественностью тем, каким образом работает их молекулярный компьютер на основе сахара.

При всей сложности современной цифровой электроники в её основе лежит простая логическая двоичная система, использующая электрический ток. Либо ток (напряжение) есть, и тогда состояние логического элемента описывается как единица, либо его нет, когда элемент находится в состоянии нуля.

Принципиальные различия между двумя логическими состояниями «1» и «0» могут быть описаны не только с помощью электротока. Исследователи из Йены использовали для этого химическую реакцию.

Их «сахарный компьютер» использует несколько химических веществ. Одно из них — флуоресцентный краситель, другое — так называемый подавитель флюоресценции. «Если в наличии оба компонента, краситель не проявляет своего действия и мы не видим флюоресцентного сигнала», — поясняет Шиллер. Но при появлении сахара подавитель вступает с ним в реакцию и теряет способность подавлять свет. Таким образом химическая ячейка переходит из состояния ноля при отсутствии светового сигнала в состоянии единицы в зависимости от комбинации веществ: красителя, подавителя флюоресценции и сахара.