20xx計(jì)算機(jī)論文精選-資料下載頁(yè)
2025-03-30 06:21本頁(yè)面
【正文】 效果都是在超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成的。日本、美國(guó)、以色列、中國(guó)和印度首先成為世界上擁有每秒運(yùn)算1萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家，超級(jí)計(jì)算機(jī)已在科技界內(nèi)引起開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新狂潮。三、新型高功能計(jì)算機(jī)征詢世硅芯片技術(shù)高速開(kāi)展的同時(shí)，也意味看硅技術(shù)越來(lái)越接近其物理極限。為此，世界各國(guó)的研究人員正在加緊研究開(kāi)發(fā)新型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的體系構(gòu)造與技術(shù)都將產(chǎn)生一次量與質(zhì)的飛躍。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等，將會(huì)在二十一世紀(jì)走進(jìn)我們的生活，普及各個(gè)領(lǐng)域。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究，量子計(jì)算機(jī)是一類遵照量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)展高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)根底上開(kāi)發(fā)的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表示開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)。量子計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)用量子位存儲(chǔ)。由于量子疊加效應(yīng)，一個(gè)量子位能夠是0或1，也能夠既存儲(chǔ)0又存儲(chǔ)1。因而，一個(gè)量子位能夠存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù)，同樣數(shù)量的存儲(chǔ)位，量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量比通常計(jì)算機(jī)大許多。同時(shí)量子計(jì)算機(jī)能夠?qū)嵭辛孔硬⑿杏?jì)算，其運(yùn)算速度可能比目前計(jì)算機(jī)的Pentium DI晶片快10億倍。除具有高速并行處理數(shù)據(jù)的才能外，量子計(jì)算機(jī)還將對(duì)現(xiàn)有的保密體系、國(guó)家平安認(rèn)識(shí)產(chǎn)生嚴(yán)峻的沖擊。不管是量子并行計(jì)算仍然量子模仿計(jì)算，本質(zhì)上都是利用了量子相關(guān)性。世界各地的許多實(shí)驗(yàn)室正在以宏大的熱情追尋著這個(gè)夢(mèng)想。目前已經(jīng)提出的主要利用了原子和光腔互相作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點(diǎn)操縱、超導(dǎo)量子干預(yù)等。量子編碼采納糾錯(cuò)、避錯(cuò)和防錯(cuò)等。量子計(jì)算機(jī)使計(jì)算的概念煥然一新。光子計(jì)算機(jī)是利用光子取代電子進(jìn)展數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳翰和存儲(chǔ)。光子計(jì)算機(jī)即全光數(shù)字計(jì)算機(jī)，以光子代替電子，光互連代替導(dǎo)線互連，光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件，光運(yùn)算代替電運(yùn)算。在光子計(jì)算機(jī)中，不同波長(zhǎng)的光代表不同的數(shù)據(jù)，能夠?qū)?fù)雜度高、計(jì)算量大的任務(wù)實(shí)現(xiàn)快速地并行處理。光子計(jì)算機(jī)將使運(yùn)算速度在目前根底上呈指數(shù)上升分子計(jì)算機(jī)體積小、耗電少、運(yùn)算快、存儲(chǔ)量大。分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是吸收分子晶體上以電荷方式存在的信息，并以更有效的方式進(jìn)展組織陳列。分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程確實(shí)是蛋白質(zhì)分子與四周物理化學(xué)介質(zhì)的互相作用過(guò)程。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為酶，而程序那么在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的構(gòu)造中極其明顯地表示出來(lái)。生物分子組成的計(jì)算機(jī)具備能在生化環(huán)境下，甚至在生物有機(jī)體中運(yùn)轉(zhuǎn)，并能以其它分子方式與外部環(huán)境交換。因而它將在醫(yī)療診治、遺傳追蹤和仿生工程中發(fā)揮無(wú)法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自動(dòng)機(jī)模型、仿生算法、分子化學(xué)反響算法等幾品種型。分子芯片體積可比方今的芯片大大減小，而效率大大提高，分子計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算，所需的時(shí)間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬(wàn)倍。分子計(jì)算機(jī)具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。分子計(jì)算機(jī)耗費(fèi)的能量特別小，只有電子計(jì)算機(jī)的十億分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白質(zhì)分子，因而分子計(jì)算機(jī)既有自我修復(fù)的功能，又可直截了當(dāng)與分子活體相聯(lián)。美國(guó)已研制出分子計(jì)算機(jī)分子電路的根底元器件，可在光照幾萬(wàn)分之一秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。以色列科學(xué)家已經(jīng)研制出一種由DNA分子和酶分子構(gòu)成的微型分子計(jì)算機(jī)。可能20年后，分子計(jì)算機(jī)將進(jìn)人有用階段。納米計(jì)算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高功能計(jì)算機(jī)。納米管元件尺寸在幾到幾十納米范圍，質(zhì)地穩(wěn)定，有著極強(qiáng)的導(dǎo)電性，能代替硅芯片制造計(jì)算機(jī)。“納米”是一個(gè)計(jì)量單位，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術(shù)是從20世紀(jì)80年代初迅速開(kāi)展起來(lái)的新的前沿科研領(lǐng)域，最終目的是人類按照本人的意志直截了當(dāng)操縱單個(gè)原子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品?，F(xiàn)在納米技術(shù)正從微電子機(jī)械系統(tǒng)起步，把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。應(yīng)用納米技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片，其體積只有數(shù)百個(gè)原子大小，相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計(jì)算機(jī)不僅幾乎不需要耗費(fèi)任何能源，而且其功能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大許多倍。美國(guó)正在研制一種連接納米管的方法，用這種方法連接的納米管可用作芯片元件，發(fā)揮電子開(kāi)關(guān)、放大和晶體管的功能。專家預(yù)測(cè)，10年后納米技術(shù)將會(huì)走出實(shí)驗(yàn)室，成為科技應(yīng)用的一部分。納米計(jì)算機(jī)體積小、造價(jià)低、存量大、功能好，將逐步取代芯片計(jì)算機(jī)，推進(jìn)計(jì)算機(jī)行業(yè)的快速開(kāi)展。我們相信，新型計(jì)算機(jī)與相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，是二十一世紀(jì)科技領(lǐng)域的嚴(yán)峻創(chuàng)新，必將推進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)人類開(kāi)展史上的嚴(yán)峻打破?？茖W(xué)在開(kāi)展，人類在進(jìn)步，歷史上的新惹事物都要通過(guò)一個(gè)從無(wú)到有的困難歷程，隨著一代又一代科學(xué)家們的不斷努力，今后的計(jì)算機(jī)一定會(huì)是更加方便人們的工作、學(xué)習(xí)、生活的好伴侶。參考文獻(xiàn)：[1]劉科偉，2002，(38).[2]，2004，(16).[3]陳連水，袁鳳輝，2005，(3).[4]，2003，(15).[5]張鎮(zhèn)九，計(jì)算機(jī)工程，2004，(4).
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