艰难的纳米世界：在瓦片组装中，协作并非（严格）比竞争更强大
计算几何
2015-02-20 v1 离散数学
摘要
我们给出了“无错配”自组装系统类与一般 aTAM 系统之间的严格分离。无错配系统是指并发生长的部分必须始终相互一致的系统。瓦片自组装是晶体生长形成的一种模型，其中大量粒子并发且选择性地相互黏附，形成复杂的形状与结构。它在纳米技术中有用，更广义上有助于理解自然系统中普遍存在的这些过程。已知会改变模型能力的局部组装过程的另一属性是两个瓦片协作以附着另一个瓦片。我们表明不一致（错配）与协作是不可比的：二者均无法用于模拟另一方。错配是一种硬性属性这一事实尤其令人惊讶，因为除了最近构建的本质通用瓦片集（即能够经重缩放模拟任何其他瓦片集的瓦片集）外，尚无已知的瓦片组装中计算设备的显式构造使用错配。本工作展示了如何以系统方式利用本质通用性来凸显瓦片组装不同特征的本质。此外，即便最新的实验实现也未使用竞争，鉴于我们的结果，这表明 DNA 自组装背后的自然现象仍有很大一部分有待实验理解。
引用
@article{arxiv.1502.05558,
title = {It's a Tough Nanoworld: in Tile Assembly, Cooperation is not (strictly) more Powerful than Competition},
author = {Florent Becker and Pierre-Étienne Meunier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05558},
year = {2015}
}