现在,人们通常将计算机称为电脑或者微机。1946年2月14日,这是一个值得铭记的日子,就在这一天,埃尼阿克诞生于美国宾夕法尼亚大学,这是世界上第一台计算机。埃尼阿克的发明目的是计算导弹弹道。随着科技不断发展,涌现出一些新型计算机,比如生物计算机、类脑计算机、光子计算机、量子计算机等。根据本书收录的文章,以下着重介绍类脑计算机和量子计算机两类。......
2023-06-27
小说中的扫地机器人之所以自称天才,全拜那块量子芯片所赐,这是制造量子计算机的关键。非常遗憾,科学家目前还没有制造出一台量子计算机。一些物理学家和数学家早在20世纪80年代就提出利用粒子的特性制作先进的量子计算机,不过提出之后一直处于理论和猜想阶段。直到2000年前后,研究人员才用原子、分子或者光子做出包含几个比特的简单系统,距离达到小说中量子计算机的性能仍然还有很长一段路要走。这也恰恰是科幻小说的魅力所在,利用飞驰的想象力冲破现有科学领域的桎梏。
在经典(传统)计算机中,信息的基本单元为比特,它具有特定的值,要么是1,要么是0。我们常常说,通过计算机的眼睛观看世界,就是0和1编织的矩阵,其原理就在于此。量子的信息单元,一般称为量子比特,可以同时处于两个状态,也就是说,可以同时代表1和0,要么量子比特为0的概率比1大,要么为0或者1的概率相等,要么是这两种二进制的任意组合。量子比特具有这项能力,来源于粒子的叠加态现象:可以同时处于两个位置或者两种物理状态的能力。这就是大名鼎鼎的薛定谔的猫,在薛定谔的实验中,处于量子态的猫既死又活。
除了能够同时处于两个状态,量子比特还可以通过纠缠连接到一起。这是一种非常奇特的“心灵感应”,空间上不管分开多远,哪怕是位于宇宙的两端,对某一个粒子的观测和操作能够同时影响到其他粒子,这种特性赋予量子计算机大规模并行处理的能力。量子计算机可以对一个问题的所有可能同时进行测试,而经典计算机每次只能测试一种可能。就拿加密传输来说,目前计算机使用的加密方法都是大数保护,这对现有计算机的水平是一种非常安全的加密方式,但是量子计算机就可以对大数进行快速的质因数分解,轻松破解不在话下。也是基于量子计算机的种种优渥性能,加载了量子芯片的扫地狗才敢信誓旦旦称自己为天才。这并非大言不惭,甚至可以说实至名归。
有关你好人类,我是人的文章
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2023-06-27
■忆阻器与四个基本电变量的关系传统计算机标准的电路元件主要包括晶体管、电容和电感,类脑计算机则使用忆阻器、忆容器和忆感器取代以上元件。不仅如此,类脑计算机体积更小,能耗更低,符合计算机发展的趋势。将电阻看作一个数值,电阻的变化当作计算过程,那么忆阻器就构成一个电路元件,可以处理信息并在电流消失后保存当前状态。......
2023-06-27
通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数中的一个,而量子计算机中的2位量子位寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。加拿大量子计算公司D-Wave于2011年5月11日正式发布了全球第一款商用型量子计算机“D-Wave One”。......
2023-11-01
然而,量子计算机的横空出世,使得RSA公共码的安全保密性岌岌可危。也就是说,利用量子计算机分解一个400位的大数仅仅需要不到1年的时间。我们现在还不能确定未来的量子计算机是什么样子,目前科学家们提出了几种方案。因此,量子计算机的研制和发展必定会对现代物理技术和计算机技术起巨大的推动作用。目前,世界许多国家都投入大量的人力和物力进行量子计算机的研究。......
2023-11-15
我不会尝试做预测,那只会徒劳无功,我更愿意解释与“量子计算机”和“纳米技术”等相关的量子力学原理。对计算速度的需求驱使人们对量子力学在计算机中的更加不同寻常的应用产生兴趣,这种计算机通常被称为“量子计算机”。有研究指出,量子计算机可以将原子、原子核、离子、光子或电子用作基本计算元件。......
2023-11-17
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代,1946—1958 年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。一台计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。1959—1964 年,由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管,所以将这段时期称为“晶体管计算机时代”。......
2023-11-18
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