Grupa naučnika iz Centra za molekularnu elektroniku „W.M. Keck”, na čelu sa profesorom Robertom Birdžom (Robert R. Birge), napravila je prototip memorijskog sistema budućnosti koji koristi digitalne osobine molekula organske materije. U tu svrhu iskorišćen je molekul proteina bakteriorodopsina. Protein je purpurne boje, apsorbuje svetlo i nalazi se u membrani mikroorganizma Halobacterium Halobium. Ova bakterija živi u slanim močvarama gde temperature dostižu 150 stepeni Celzijusa. Kada je nivo kiseonika nizak za bakteriju, ona ovaj protein koristi za foto-sintezu.

Bakteriorodopsin je odabran zbog njegovog fotociklusa (sekvence strukturnih promena pri reakciji sa svetlom) koji ga čini idealnim za memorijski element „&” tipa, tj. prekidač. Prema istraživanju, takozvano bR stanje (vrednost logičke 0) i Q stanje (vrednost logičke 1) su srednja stanja molekula koja mogu ostati stabilna dugi niz godina. Birdžova grupa je ustanovila da ovako zapamćeni podaci mogu „živeti” oko pet godina. Druga, takođe bitna osobina jeste da protein u različitim stanjima ima različiti spektar, što omogućava da se lako, putem lasera određene frekvencije, očitava stanje u kome je molekul.

Bakteriorodopsin se, zajedno sa poliakridnim gelom, smešta u sud duguljastog oblika, dimenzija 2,5 x 2,5 x 3 cm. Sud je okružen laserima i CID (Charge Injection Device, uređaj za detektovanje punjenja) detektorima. Podaci koji se smeštaju na memoriju prikazani su u takozvanom SLM (Spatial Light Modulator, prostorni svetlosni modulator) delu, a to je matrica veličine 4096 x 4096, sastavljena od tamnih i svetlih tačaka koje predstavljaju podatke. Prolaskom žutog lasera kroz ovakvu matricu protein reaguje na zrak i prelazi iz bR u Q stanje. U onim tačkama gde je molekul prešao u Q stanje nalaze se logičke jedinice, a ostali deo koji je u inicijalnom stanju predstavlja logičke nule.

Za čitanje podataka koristi se crveni laser čiju svetlost apsorbuju molekuli binarne nule, a molekuli binarne jedinice je propuštaju. Tako se stvara matrica koja sadrži stranicu binarnih podataka. Nju očitava CID uređaj. Za „brisanje” podataka koristi se plavi laser koji vraća molekule iz Q u bR stanje. U istu svrhu može da se koristi i obično ultraljubičasto svetlo.

Prema testovima, jedna stranica podataka može se čitati oko 5000 puta bez znatnog gubljenja podataka. Ipak se nakon svakih 1024 pristupa stranici njen sadržaj obnavlja. Brzina je zadovoljavajuća, jer se za čitanje ili pisanje stranice troši oko deset milisekundi. Tako se dobija ukupna brzina od nekih 10 Mbit/s. Međutim, proces je nezavisan za svaku stranicu, pa se tako može u isto vreme raditi sa osam stranica, što dovodi do 80 Mbit/s. Po rečima profesora Birdža, ovaj prototip je po brzini u klasi sadašnjih poluprovodnih memorija, sve dok se ne dođe do greške. Za korekciju je potreban nov pristup stranici gde će laser biti pozicioniran s druge strane, što predstavlja veliki gubitak u vremenu. Teorijski, ovakva memorija može da „drži” do 1 TB podataka, što zavisi od kvaliteta proteina i kvaliteta optičkog dela u laserskom sistemu.

Da li ovakva memorija može zaživeti u našim računarima? Dobra osobina je da je joj je osnova protein, koji se lako i jeftino proizvodi. Druga prednost jeste većana radna temperatura od klasičnih poluprovodničkih komponenata. Treće, jednom zapisani podatak ne gubi se čak i ako nestane struje. I na kraju, veličina memorije: „jedan molekul - jedan podatak” svakako je bolje nego kod sadašnjih oblika memorije.