從未來電腦的發展角度看,科學界看好的未來電腦目前有三類:生物電腦、光電腦和量子電腦。
DNA生物電腦是美國南加州大學阿德拉曼博士1994年提出的奇思妙想,它通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。但目前流行的DNA計算技術都必須將DNA溶于試管液體中。這種電腦由一堆裝著有機液體的試管組成,很是笨拙。
光電腦和傳統硅晶片電腦的差異在於用光束來代替電子,進行運算和存儲。它用不同波長的光來代表不同的數據,可快速完成複雜的計算工作。然而要想造出光電腦,需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學“電晶體”。現有的光學“電晶體”龐大而笨拙,用其造成臺式電腦,將有一輛汽車那麼大。因此,短期內光電腦達到實用很困難。
被人們普遍看好的量子電腦與傳統電腦原理不同,它是建立在量子力學的原理上工作的。經典粒子在某一時刻的空間位置只有一個,而量子客體則可以存在空間的任何位置,具有波粒二象性,量子記憶體可以以不同的概率同時存儲0或1,具有量子疊加性。如果量子電腦的CPU中有N個量子比特,一次操作就可以同時處理2n個數據,而傳統電腦一次只能處理一個數據。例如,具有5000個量子位的量子電腦,可以在30秒內解決傳統超級電腦要100億年才能解決的大數因子分解問題。由於具有強大的並行處理能力,量子電腦將對現有的保密體系産生根本性的衝擊。
當然,這三種前景看好的電腦,要達到實用化,都有一段路要走。
新華社 2001年9月6日
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