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未来的电脑什么样?

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未来的电脑什么样?
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2014年11月20日,在世界超级计算机大会上传出喜讯:中国“天河二号”超级计算机在国际TOP500组织首次发布的高性能共轭梯度基准测试排行榜上,位居世界第一。

作为世界上运算速度最快的计算机,“天河二号”每秒的浮点运算速度高达33.86千万亿次,它运算1小时,就相当于13亿人同时用计算器算1000年。但功能如此强大的“天河二号”,采用的仍是传统硅芯片技术。而据专家预测,今后10年内,随着硅芯片上集成的晶体管数量越来越接近极限,其性能将越来越不稳定。因此,目前世界各国对新型计算机的研究正方兴未艾。未来,随着具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力的纳米、量子、光子、生物计算机的问世,计算机将迎来全新的时代。

超导计算机:运算速度快百倍

超导计算机,是使用超导体元器件的高速计算机。所谓超导,是指有些物质在接近绝对零度(0K,即-273.15℃)时电流流动是无阻力的。1962年,英国物理学家约瑟夫逊提出超导隧道效应原理并因此获得1973年诺贝尔物理学奖。

1999年11月,日本成功研发出超导集成电路芯片。目前,日本正在加速推进超导计算机研发,一旦研发成功,它的耗电量将只有传统半导体计算机的几千分之一,而执行一条指令所需的时间却要快100倍。与此同时,欧洲、中国和美国也都在抢滩新一代百亿亿次级超导计算机的研发。

但是,目前的超导体元器件都只能在低温下工作。若果将来能成功发明出常温超导材料,必将改写未来计算机的格局。

纳米计算机:有望走入寻常百姓家

当晶体管的尺寸缩小到0.1微米(100纳米)以下时,半导体晶体管赖以工作的基本原理将受到很大限制。因此,研究人员需另辟蹊径,突破0.1微米界限,实现纳米级器件。

纳米计算机,就是用纳米技术研发的新型高性能计算机。其纳米管元件尺寸仅为几到几十纳米,质地坚固,有极强的导电性。应用纳米技术研制的芯片,其体积只有数百个原子大小,相当于人头发丝直径的千分之一。而且它只需在实验室里将设计好的分子合在一起,就可以造出来,因此将节省数百万美元的生产成本。

2013年9月26日,第一台基于碳纳米晶体管技术的计算机在美国斯坦福大学成功研发并测试运行。这种计算机体积小、造价低、存储量大、性能好,未来实现产业化后,有望取代芯片计算机,走入寻常百姓家。

量子计算机:存储量超过宇宙原子数量总和

量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存,利用原子的量子特性进行信息处理。量子计算机中的数据用量子位存储,由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。有人曾形象地比喻:假设一只老鼠准备绕过一只猫,根据经典物理学理论,它要么从左边过,要么从右边过,而根据量子理论,它却可以同时从猫的左边和右边绕过。

量子计算机的存储量是传统电子计算机所无法比拟的,理论上,300个量子位可承载的数据是2的300次方,超过了整个宇宙原子数量的总和。此外,由于能实行量子并行计算,其运算速度要比目前的计算机快10亿倍。在它面前,即使是目前世界上最复杂的密码,也会变得不堪一击。

尽管量子计算机的研究目前仍处于实验室阶段,但专家预测,它将在2030年实现普及,进入寻常百姓家。

光子计算机:光学“晶体管”瓶颈待突破

光子计算机的基本组成部件是集成光路,它用不同波长的光代表不同的数据,以大量透镜、棱镜和反射镜将数据从一个芯片传送到另一个芯片。由于光子比电子速度快,光子计算机的运行速度高达1万亿次,存贮量是电子计算机的几万倍,还可对语言、图形、手势等进行识别与合成。

研制光子计算机的设想早在20世纪50年代后期就已提出。1986年,贝尔实验室的戴维・米勒研制出小型光开关,为同实验室的艾伦・黄研制光处理器提供了必要元件。1990年1月,艾伦・黄的实验室宣布研制出世界上第一台光子计算机。

但光子计算机需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学“晶体管”。而现有的光学“晶体管”庞大而笨拙,若用它们造成台式计算机,将有汽车那么大。因此,短期内光子计算机还无法实现商业化生产。

生物计算机:神奇的DNA碱基对序列

1994年11月,美国南加州大学的阿德勒曼博士提出一个奇思妙想,以DNA碱基对序列作为信息编码的载体,利用现代分子生物技术,在试管内控制酶的作用下,使DNA碱基对序列发生反应,以此实现数据运算。

生物计算机使用蛋白质分子制成的生物芯片,这种芯片比现在的硅芯片小得多,但存储量是普通计算机的10亿倍,1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据;它具有并行处理功能,运算速度比人脑快100万倍,比目前的计算机快10万倍;但它的能量消耗仅为普通计算机的10亿分之一。由于芯片的原材料是蛋白质分子,所以生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与分子活体相联。

目前,美国已研制出生物计算机分子电路的基础元器件,可在光照的几万分之一秒内产生感应电流。以色列已研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机,运算速度达每秒10亿次。

但生物计算机也有自身难以克服的瓶颈。研究显示,一台生物计算机24小时就完成了人类迄今为止全部的计算量,但从中提取一个信息却花费了1周,此外,也很难对其运算结果进行检测。这是目前生物计算机没有普及的最主要原因,但专家预测,这些瓶颈将在20年内突破,届时,它将在计算机领域内引起一场划时代的变革。

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" 一 本世纪中国的两次剧变:1949年的革命和七八十年代之交开始的改革,都是从农村发起的。乡土中国发生的事屡屡让众多中外饱学之士始料不及:1949年前,包括“苏联同志”在内的许多人都怀疑中共的“农民革命”能否成功;集体化......
落实科学发展观需要树立什么样的文明观
发布时间:2023-05-09
" 摘要:坚持以人为本,全面、协调、可持续的发展观,是对传统工业文明发展模式的反思,是对传统工业文明局限性的批评, 是对传统工业文明的超越。要落实这个科学发展观,实现由非持续性发展社会向全面、协调、可持续性发展社会转型,重要的......
服务类电商靠什么“剩者为王”
发布时间:2015-08-10
电商业务所能创造的商业价值包含三个要素:黏性、频率和客单价,这是影响服务类电商现金流造血和盈利能力的重点业务属性,决定了电商业务的生命力。 电商江湖汹涌又残酷。“千团大战”的硝烟散去不久,2014年,又一轮大潮奔涌而起,......
国际贸易给我们带来了什么(1)论文
发布时间:2013-12-19
尽管在个人和企业追逐利益的动机和行为方面,国内贸易和国际贸易并不存在任何实质性的差异,但在经济学家看来,国际贸易由于涉及到的是主权独立的国家作为不同的整体、相互之间所发生的经济交往活动,因而有关国际贸易中的利益问题注定要......
幸福是什么
发布时间:2015-08-20
临近春节,众编都在为火车票发愁,黄编家远,不禁感慨:“幸福是什么?”见没人搭理,于是自言自语道:“幸福就是回家的时候能买到一张有座的火车票,人家站着你坐着,这就是幸福。”表妹搭话道:“你那算什么幸福啊。”黄编白了表妹......
为什么是7%
发布时间:2022-09-08
7%!对于报道今年“两会”的中外记者来说,中国总理李克强的政府工作报告可以分为“GDP增速目标之前的部分”和“GDP增速目标之后的部分”。当听到他说“2015年中国经济社会发展的主要预期目标是:国内生产总值增长7%左右”时,被外界......
不知为什么
发布时间:2023-08-28
我看着眼前的 蝴蝶漫飞, 看着那群鸟儿 起起落落, 看着那棵小树 嬉耍着风儿, 我什么都看到了, 又什么都没有看到。 心总是放不下 另一个地方, 那个说不清楚的地方, 是那朵涌起的浪花, 还是那棵带刺的 ......
乔东家为什么这么火
发布时间:2023-03-22
何谓街边经济?街边经济泛指流动性摊铺或者小门面,选择人流量大的地段,经营小成本、低价格的小商品或小食品的生意模式。 招招鲜 从十五岁出来跑江湖,王朝中在商场上已经摸爬滚打了18年。他虽然没读过什么书,却在实践中锻炼出......
什么叫一级二级三级配电箱
发布时间:2022-12-19
临时用电就是在某个地方施工需要用电,一级配电箱就是从变压器引入三相电源,地线,零线。 二级配电箱;就是从一级配电箱电源线至临时用电, 三级配电箱;就是电器设备自身的控制柜。 一级配电箱:施工用电配电柜作建筑工地施工用电用,是......
看得见未来才有未来
发布时间:2023-07-22
书 名:《行在宽处》 出 版 社:湖南人民出版社 作 者:冯仑 看得见未来的人才有未来,这并不是说未来有多清晰,而是为了这个目标该如何努力。 简介 如何才能离钱近、离事远、离是非更远?如何才能有效地与他人沟通、结交朋......
探究什么是未执行国家粮食质量标准的行为
发布时间:2023-07-13
一、案件回放 2010 年7 月22 日,陕西省西安市某县粮食局粮食行政执法人员在对全县粮食收购市场进行专项监督检查时,发现强泰粮食收购点收购场所存在霉变小麦与正常小麦同仓存放的情况。经组织罐包清点,霉变小麦60 袋,数量约3300 公......
什么是低碳
发布时间:2023-02-22
低碳,英文为low carbon。意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。 随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,世界气候面临越来越严重的问题,二氧化碳排放量愈来愈大,地球臭氧层正遭......
电子商务的未来在哪边
发布时间:2015-08-12
摘 要:简介电子商务以及电子商务模式,分析中国电子商务市场的现状,在肯定电子商务在现今取得一定成就的同时,总结电子商务模式现在存在的问题,探索解决的对策。分析电子商务在今后的发展过程中面临的转型。积极探索电子商务的未来......
小学中学大学反应什么样的教育规律的论文
发布时间:2022-11-06
教授最浅显的道理和知识基础抓住兴趣培养现象:小学减负越减越多,经常看到很多小学生的书包有学生身体的一半大小,重量也很重,大多只能由孩子家长帮忙背着,接送上下学,有些学生自己背着书包上下学,不见得锻炼了身体,反而把自己压成了驼背,一个个在身体没长成之前变成了小罗锅,小眼镜。甚至有些小学生不堪重负,自小就产生了厌学心理,导致了很多不良后果。少儿期(3---12岁)是学习理解认知的阶段,而这个阶段,大部.........
什么样的人才能算得上“真正意义上的经济学家”
发布时间:2013-12-18
说中国“真正意义上的经济学家”不超过5个,这话是有道理的。 资产阶级的经济学家马歇尔认为,经济学的终极任务,直言之,就是以“冷静的头脑和温暖的心”,消除贫穷,消除人民的疾苦。我们建设社会主义,其最终目的是要达到共同富裕......
房子是什么
发布时间:2023-01-31
熙来攘往的大街上,有位老太太,是很老的那种,颤巍巍地在给人发名片。 名片上印着5个名字,5个电话号码,老太太边发边说:“求求好心人,给我的儿子、女儿打电话,让他们来看看他们的妈妈……”说着眼泪就在她沟壑纵横的脸上流了开......
什么是文化?
发布时间:2023-03-26
文化是随一个人迎面走来――他的举手投足,他的一颦一笑,他的整体气质。他走过一棵树,树枝低垂,他是随手把树枝折断丢弃,还是弯身而过?一只长了癣的流浪狗走近他,他是怜悯地避开,还是一脚踢过去?电梯门打开,他是谦抑地让人,......
他们为什么那么有钱
发布时间:2023-08-08
并非所有的不平等都是不好的,以劳动收入的不平等而言,导致劳动者收入不同的因素中,有些是正常的,甚至是积极的。比如,勤奋的工人理应比懒惰的工人收入高,聪明人比笨人挣得多。影响资本收入不平等的因素中,也有合理的部分。比如......
网络剧为什么这么红
发布时间:2023-06-16
近年来随着网络视频用户的增多,以及高昂的正版版权购买费用,各大视频网站纷纷发力制作网络自制剧。这种网络剧专门为网民制作,并通过互联网进行播放。与传统的电视连续剧相比,网络剧具有独特的优势。网络剧的制作基于用户数据进行......
法官是什么?
发布时间:2023-02-06
【论文摘要】由于法官这一主体同时具有了不同的属性和承担了不同的身份角色,加之一国的权力格局和司法制度对法官的制约,任何意图从普适性的角度来论述法官的观点都有失偏颇。本文从法官自然身份和制度身份的分野出发,在具体的语境中来......
为什么今年家电市场不好做
发布时间:2019-11-12
从2014年开始,宏观经济开始下行。一年时间过去,在股市热的带动下这种滑坡趋势被一些厂商所忽略。同时,GDP的经济总量之和包括金融、服务业多少有些虚拟经济的意味。在这样的背景之下,整体经济出现危机家电行业受到影响在所难免。这种危机在轻工业表现最为明显,也是先导致问题出现的一个行业,家电产业基本属于轻工业范畴当中一个主要的品类。有三个理由可以支撑此论点。第一,在电子商务和物流业蓬勃发展的今天,铁路货.........
未来社会,要么你拥抱互联网,要么你被互联网抛弃!
发布时间:2023-06-12
那时候,张树新的瀛海威风头正健,马路边上巨大的广告牌子戳得老高老高,让人仰望。新浪的王志东如日中天,踩着滑板从天安门呼啸而过的张朝阳在人民群众眼里,更是牛烘烘的海归啊,人家玩的可是“dot com”!此间,我们这些土著哪知道......
《企业会计制度》给独立审计带来了什么?
发布时间:2013-12-18
一、从《 企业 会计 制度》的特征看审计的变化 《企业会计制度》是在《企业财务会计报告条例》的统驭下,在《股份有限公司会计制度》和已经发布的10个具体会计准则的基础上,结合股份有限公司执行会计制度和具体准则中的 问题 ,......
企业会计制度》给独立审计带来了什么?
发布时间:2023-01-24
一、从《 企业 会计 制度》的特征看审计的变化 《企业会计制度》是在《企业财务会计报告条例》的统驭下,在《股份有限公司会计制度》和已经发布的10个具体会计准则的基础上,结合股份有限公司执行会计制度和具体准则中的 问题 ,按......
凭什么他们这么火
发布时间:2022-10-16
大众化餐饮强劲的市场需求,是整个餐饮业趋稳回暖的最大牵引力,“回归”成为我们认识2015年餐饮业发展趋势最为重要的关键词之一,回归理性化、大众化的消费观念促使餐饮企业在调整以往的经营模式及营销策略,朝着一种更为健康、更为合......
黑客是怎样破解密码的,为什么您阻止不了他们
发布时间:2023-08-07
专家们认为,企业早就不应该依赖传统的密码了。他们应该转而采用更安全的访问方法,例如,多重身份认证(MFA)、生物识别和单点登录(SSO)系统等。据最新的《Verizon数据泄露调查报告》,81%黑客导致的泄露事件都与被盗密码或者弱密码有关。首先,让我们来讨论一下密码破解技术。当攻击目标是企业、个人或者公众部门的时候,情况虽各有不同,但最终结果通常是一样的――黑客获胜。从散列密码文件中破解密码如果一.........
科技的未来终究是文明的未来
发布时间:2022-09-24
归根结底,我们还是要寻求我们文化的根基,从中成长并茁壮于未来。对技术捆绑、丧失灵魂的忧虑,过于依赖智能的下场,不外乎赫胥黎《美丽新世界》的图景;不然,人类历经数千年漫长历史,付出无数的汗水和智慧,结果我们把自己弄成残......
亲戚为什么不那么亲了
发布时间:2023-04-06
一定有这样的时候:当你想到亲戚这个词,思绪悠然,心头和暖,脸上的神情也不知不觉地柔和了许多,你在心里轻轻地叹息一声。这叹息里,有对回忆的感动,有对旧时光的感怀,也有今非昔比物是人非的淡淡感伤。 是的,尽管亲戚这个词,......
为什么是钢琴
发布时间:2023-08-05
我不是专业的音乐人,但在儿子学琴这件事上,有我自己的逻辑和看法。 首先说儿子学琴的态度,至少学琴这几年,他没有对钢琴失去过兴趣,偶有抱怨,都很快平复。 再说他弹琴的水平,起码我自己非常自豪――也许是因为我不懂音乐......
肝脏最怕什么
发布时间:2022-10-25
中医有“春气通于肝”的说法,春季的养生重点是对肝脏的调养。养肝就要了解肝的特性,以及它害怕什么,才能规避风险。 肝怕大怒 我们形容一个人脾气大常说他肝火旺,这是因为肝与情绪之间有密切关系。中医讲肝主疏泄,是气机升降的......

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