二维瓦片位移可以模拟元胞自动机
摘要：DNA纳米技术中的一种新机制是瓦片位移，利用了类似于趾扣介导链位移的原理，但在自组装的DNA拼图瓦片阵列中进行。在这里，我们针对最简单的情况制定了一个瓦片位移的抽象模型：个体装配体与溶液中的单体瓦片的相互作用。我们提出了几种通过瓦片位移进行可编程计算的建设，从电路到元胞自动机，它们在如何使用能量（或不使用能量）来推动系统前进（或不推动前进）、需要多少空间和多少种瓦片类型以及它们的计算能力是否仅限于与系统大小相关的PTIME或PSPACE方面都有所不同。特别地，我们证明了瓦片位移系统是图灵通用的，并且可以模拟任意的二维同步块元胞自动机，其中每个更新2×2邻域状态的转换规则仅由一个瓦片实现。
作者：Erik Winfree and Lulu Qian
论文ID：2301.01929
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2023-01-06