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對量子計算機的認識范文第1篇

人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統(tǒng)計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題，學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高，最終地球上所有的能最將轉換為計算的結果一造成熵的降低，這種向低熵方向無限發(fā)展的運動被哲學界認為是禁止的，因此，傳統(tǒng)電子計算機的計算能力必有上限。而以mM研究中心朗道為代表的理論科學家認為到2l世紀30年代，芯片內導線的寬度將窄到納米尺度．此時，導線內運動的電子將不再遵循經典物理規(guī)律一牛頓力學沿導線運行，而是按照量子力學的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象，從而導致芯片無法正常工作：同樣，芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸后，晶體管也將受到量子效應干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應。哲學家和科學家對此問題的看法十分一致：摩爾定律不久將不再適用。也就是說，電子計算機計算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在2l世紀前30年內終止。著名科學家，哈佛大學終身教授威爾遜指出：“科學代表著一個時代最為大膽的猜想。它純粹是人為的。但我們相信，通過追尋“夢想一發(fā)現(xiàn)一解釋一夢想”的不斷循環(huán)，我們可以開拓一個個新領域，世界最終會變得越來越清晰，我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的?！?/p>

二、各種新型計算機

硅芯片技術高速發(fā)展的同時，也意味看硅技術越來越接近其物理極限。為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發(fā)新型計算機，計算機的體系結構與技術都將產生一次量與質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、分子計算機、納米計算機等，將會在二十一世紀走進我們的生活，遍布各個領域。

（1）量子計算機。量子計算機的概念源于對可逆計算機的研究。量子計算機(quorum computer)是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。量子計算機是通過量子分裂式、量子修補式來進行一系列的大規(guī)模高精確度的運算的。其浮點運算性能是普通家用電腦的CPU所無法比擬的。量子計算機大規(guī)模運算的方式其實就類似于普通電腦的批處理程序，其運算方式簡單來說就是通過大量的量子分裂，再進行高速的量子修補，但是其精確度和速度是普通電腦望塵莫及的。

（2）光子計算機?，F(xiàn)有的計算機是由電子來傳遞和處理信息。電場在導線中傳播的速度雖然比我們看到的任何運載工具運動的速度都快。但是，從發(fā)展高速率計算機來說，采用電子做輸運信息載體還不能滿足快的要求，提高計算機運算速度也明顯表現(xiàn)出能力有限了。而光子計算機以光子作為傳遞信息的載體，光互連代替導線瓦連，以光硬件代替電子硬件，以光運算代替電運算，利用激光來傳送信號，并由光導纖維與各種光學元件等構成集成光路，從而進行數(shù)據運算、傳輸和存儲。在光子計算機中，不同波長、頻率、偏振態(tài)及相位的光代表不同的數(shù)據，這遠勝于電子計算機中通過電子狀態(tài)變化進行的二進制運算，可以對復雜度高，計算量大的任務實現(xiàn)快速的并行處理。光子計算機將使運算速度在目前基礎上呈指數(shù)上升。

（3）分子計算機。分子計算計劃就是嘗試利用分子計算的能力進行信息的處理。分子計算機的運行靠的是分子晶體可以吸收以電荷形式存在的信息，并以更有效的方式進行組織排列。憑借著分子納米級的尺寸，分子計算機的體積將劇減。

三、探究研究策略的依據

筆者認為開展計算機發(fā)展史研究的一種思路是：本著實用主義的態(tài)度，分階段提取計算機發(fā)展過程中的關鍵問題。圍繞這些問題展開研究，尤其要著力于問題解決過程中碰到的困難，以及問題解決后發(fā)現(xiàn)的新問題。

（1）“實用主義”無褒貶之分。彌補對計算機發(fā)展的歷史認知，不宜再去重做實驗，推倒人類已有的技術規(guī)范重來：只能進一步的學習和研究，在研究和學習中發(fā)現(xiàn)問題，找出規(guī)律。同時，“實用’，也是發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢的應有之義。

（2）緊緊圍繞“問題”。在科學發(fā)展的歷史進程中，問題要比問題的解決更重要，“一個好的問題堪比一所好的大學”計算機的發(fā)展也是在不斷地提出問題、解決問題中發(fā)展進步，每一次問題的提煉和解決都促進了計算機水平得到一次升華和提高。

（3）事物的發(fā)展是動態(tài)的，已有問題的解決必然帶來新的問題新的問題是對已有問題解決方法的挑戰(zhàn)與審視，抑或是新科學新技術尋找用武之地發(fā)揮作用的要求，嘗試主動提出可預見的問題并設法解決是現(xiàn)代思維方式的一個顯著特征，愛岡斯坦曾說：提出一個問題往往比解決一個問題更重要，正是這個意思。提新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，這一切需要有創(chuàng)造性的想象力。往往是獲得認識突破的契機，這種習慣或者素養(yǎng)是極其寶貴的。

四、結束語

計算機是20世紀人類最偉大的發(fā)明之一。在這個世紀之交，知識經濟時代呼嘯而來，作為知識和信息的處理、傳輸和存儲之載體的計算機。在即將來臨的2I世紀，將會不斷地開發(fā)出新的品種。而這些新穎的計算機的發(fā)展將趨向超高速、超小型并行處理和智能化。為達到預想的目的各種新型材料將被運用到新型計算機的開發(fā)當中，如量子、光子分子等。未來量子、光子和分子計算機將具有感知、思考、判斷、學習以及一定的自然語言能力，使計算機進人人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術革命，對人類社會的發(fā)展產生深遠的影響。

參考文獻：

[1]劉科偉等．量子計算與量子計算機．計算機工程與應用，2002(38)

[2]王延?。務劰庾佑嬎銠C．現(xiàn)代物理知識，2004，(16)．

對量子計算機的認識范文第2篇

未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發(fā)展。盡管受到物理極限的約束，采用硅芯片的計算機的核心部件CPU的性能還會持續(xù)增長。作為Moore定律驅動下成功企業(yè)的典范Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器，并預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器，其性能為10萬MIPS（1000億條指令／秒）。而每秒100萬億次的超級計算機將出現(xiàn)在本世紀初出現(xiàn)。超高速計算機將采用平行處理技術，使計算機系統(tǒng)同時執(zhí)行多條指令或同時對多個數(shù)據進行處理，這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。

同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段（如語音輸入、手寫輸入）外，讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術是這一領域發(fā)展的集中體現(xiàn)。

傳統(tǒng)的磁存儲、光盤存儲容量繼續(xù)攀升，新的海量存儲技術趨于成熟，新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB（以一本書30萬字計，它可存儲約1500萬本書）。信息的永久存儲也將成為現(xiàn)實，千年存儲器正在研制中，這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是，今日的大量文獻可以原汁原味保存、并流芳百世。

新型計算機系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)

硅芯片技術的高速發(fā)展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限，為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發(fā)新型計算機，計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活，遍布各個領域。

量子計算機

量子計算機是基于量子效應基礎上開發(fā)的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物移動，從而進行運算。

量子計算機中數(shù)據用量子位存儲。由于量子疊加效應，一個量子位可以是0或1，也可以既存儲0又存儲1。因此一個量子位可以存儲2個數(shù)據，同樣數(shù)量的存儲位，量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子并行計算，其運算速度可能比目前個人計算機的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發(fā)中的量子計算機有3種類型：核磁共振(NMR)量子計算機、硅基半導體量子計算機、離子阱量子計算機。預計2030年將普及量子計算機。

光子計算機

光子計算機即全光數(shù)字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替電運算。

與電子計算機相比，光計算機的“無導線計算機”信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，它的通過能力超過全世界現(xiàn)有電話電纜的許多倍。光的并行、高速，天然地決定了光計算機的并行處理能力很強，具有超高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的計算結果。

目前，世界上第一臺光計算機已由歐共體的英國、法國、比利時、德國、意大利的70多名科學家研制成功，其運算速度比電子計算機快1000倍。科學家們預計，光計算機的進一步研制將成為21世紀高科技課題之一。

生物計算機（分子計算機）

生物計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。計算機的轉換開關由酶來充當，而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。

20世紀70年代，人們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態(tài)時可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當于存儲的數(shù)據，DNA分子間通過生化反應，從一種基因代瑪轉變?yōu)榱硪环N基因代碼。反應前的基因代碼相當于輸入數(shù)據，反應后的基因代碼相當于輸出數(shù)據。如果能控制這一反應過程，那么就可以制作成功DNA計算機。

蛋白質分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計算機完成一項運算，所需的時間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計算機具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數(shù)據。DNA計算機消耗的能量非常小，只有電子計算機的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質分子，所以生物計算機既有自我修復的功能，又可直接與生物活體相聯(lián)。預計10～20年后，DNA計算機將進入實用階段。

納米計算機

“納米”是一個計量單位，一個納米等于10[-9]米，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從80年代初迅速發(fā)展起來的新的前沿科研領域，最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子，制造出具有特定功能的產品。

現(xiàn)在納米技術正從MEMS（微電子機械系統(tǒng)）起步，把傳感器、電動機和各種處理器都放在一個硅芯片上而構成一個系統(tǒng)。應用納米技術研制的計算機內存芯片，其體積不過數(shù)百個原子大小，相當于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源，而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。

目前，納米計算機的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普實驗室的科研人員已開始應用納米技術研制芯片，一旦他們的研究獲得成功，將為其他縮微計算機元件的研制和生產鋪平道路。

互聯(lián)網絡繼續(xù)蔓延與提升

今天人們談到計算機必然地和網絡聯(lián)系起來，一方面孤立的未加入網絡的計算機越來越難以見到，另一方面計算機的概念也被網絡所擴展。二十世紀九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發(fā)展，其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術能像Internet一樣，劇烈地改變著我們的學習、生活和習慣方式。全世界幾乎所有國家都有計算機網絡直接或間接地與Internet相連，使之成為一個全球范圍的計算機互聯(lián)網絡。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進行通信，可從Internet中獲得各種信息。

回顧一下我國互聯(lián)網絡的發(fā)展，就可以感受到互聯(lián)網普及之快。近三年中國互聯(lián)網絡信息中心(CNNIC)對我國互聯(lián)網絡狀況的調查表明我國的Internet發(fā)展呈現(xiàn)爆炸式增長，2000年1月我國上網計算機數(shù)為350萬臺，2001年的統(tǒng)計數(shù)為892萬臺，翻一番多；2000年1月我國上網用戶人數(shù)890萬；2001年1月的統(tǒng)計數(shù)為2250萬人，接近于3倍；2000年1月CN下注冊的域名數(shù)為48575，2001年1月的統(tǒng)計數(shù)為122099個，接近于3倍；國際線路的總容量目前達2799M，8倍于2000年1月的351M。

人們已充分領略到網絡的魅力，Internet大大縮小了時空界限，通過網絡人們可以共享計算機硬件資源、軟件資源和信息資源?！熬W絡就是計算機”的概念被事實一再證明，被世人逐步接受。

在未來10年內，建立透明的全光網絡勢在必行，互聯(lián)網的傳輸速率將提高100倍。在Internet上進行醫(yī)療診斷、遠程教學、電子商務、視頻會議、視頻圖書館等將得以普及。同時，無線網絡的構建將成為眾多公司競爭的主戰(zhàn)場，未來我們可以通過無線接入隨時隨地連接到Internet上，進行交流、獲取信息、觀看電視節(jié)目。

移動計算技術與系統(tǒng)

隨著因特網的迅猛發(fā)展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高，新的業(yè)務和應用不斷涌現(xiàn)。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出，業(yè)已成為產業(yè)發(fā)展的重要方向。

移動計算包括三個要素：通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯(lián)系。移動計算概念提出之前，人們對它們的研究已經很長時間了，移動計算是第一次把它們結合起來進行研究。它們可以相互轉化，例如，通信系統(tǒng)的容量可以通過計算處理（信源壓縮，信道編碼，緩存，預?。┑玫教岣摺?/p>

移動性可以給計算和通信帶來新的應用，但同時也帶來了許多問題。最大的問題就是如何面對無線移動環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。在無線移動環(huán)境中，信號要受到各種各樣的干擾和衰落的影響，會有多徑和移動，給信號帶來時域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時延等等問題。這樣一個環(huán)境下，引出了很多在移動通信網絡和計算機網絡中未遇到的問題。第一，信道可靠性問題和系統(tǒng)配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環(huán)境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網絡環(huán)境下，移動終端位置的移動要求系統(tǒng)能夠實時進行配置和更新。第二，為了真正實現(xiàn)在移動中進行各種計算，必須要對寬帶數(shù)據業(yè)務進行支持。第三，如何將現(xiàn)有的主要針對話音業(yè)務的移動管理技術拓展到寬帶數(shù)據業(yè)務。第四，如何把一些在固定計算網絡中的成熟技術移植到移動計算網絡中。

對量子計算機的認識范文第3篇

關鍵詞：計算機；應用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）27-0236-02

1前言

隨著我國經濟建設的不斷加強和對經濟的重視程度的不斷加深，人們對物質生活和精神生活的要求也越來越高，也因此人們對計算機技術的重視程度正在不斷的提高。隨著計算機的發(fā)展和進步，人們對計算機技術的應用也越來越高，在這個過程中，我們就需要對計算機的應用現(xiàn)狀加以進一步的分析，并提出相應的改進措施，并在此基礎之上準確的把握計算機未來的發(fā)展趨勢，進而提升整體的應用水平，促進我國的科技發(fā)展和進步，促進經濟的建設。

2我國計算機的發(fā)展現(xiàn)狀

要想真正意義上加強我國計算機的發(fā)展和應用，就需要正確認識到我國計算機的發(fā)展和應用現(xiàn)狀，對此進行準確的分析和判斷進而對此輔以進一步的措施實現(xiàn)加強和促進。其中主要的現(xiàn)狀表現(xiàn)在：

首先是可喜之處，就是隨著我國對計算機重視程度的不斷增強以及我國經濟水平以及人們的生活質量的提升，使得計算機在我國各個領域都發(fā)揮著重要的作用。其中就我國的影視娛樂行業(yè)來說，在進行影視娛樂創(chuàng)作的過程中，我們所熟識的影視創(chuàng)作其中包括了電影電視劇以及動畫等都離不開網絡和計算機的作用和應用。同時數(shù)字音樂也是近幾年我們所關注的重要的內容，事實上，數(shù)字音樂從制作到后期的流通整個過程中都離不開計算機網絡的應用。而從農業(yè)上來看，則是相對促進了農業(yè)的生產和流通，建立了較為完善的網絡體系，使得農民能夠及時了解到市場的供應和需求的關系，并對此進行有效的調整和安排。同時近些年來，隨著教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展和進步，計算機的應用在我們日常的教學中發(fā)揮著越來越重要的作用，網絡授課已經成為了一種十分重要的教學形式，受到了多數(shù)人的支持和維護。網絡授課之所以能夠得到有效的推廣，其中有一部分原因在于網絡授課能夠打破以往的時間和地點的限制，使得教育資源得到最為有效的利用。同時在人們的日常生活中，計算機有效地豐富了民眾的日常生活，使得教育資源得到了進一步的有效利用和推廣的同時也促進了其他方面的進步，成為了人們日常生活中不可獲取的一部分。

同時，現(xiàn)有的發(fā)展狀況中可以看出計算機的應用還存在很多的不足，還具有一定的不足和改進的空間。主要分為以下幾個部分：首先計算機的信息化水平發(fā)展較低，事實上我國現(xiàn)有的計算機信息化的水平不足以滿足人們對計算機技術的需求，與此同時，我國大部分的大型工程中需要的軟硬件產品皆是源于國外，依賴于國外的進口，這就使得我國的相關技術的發(fā)展對國外的依賴性極強，缺乏足夠的自主創(chuàng)新的能力和實力。其次就是我國的相關的法律法規(guī)相對落后，缺乏具有針對性的發(fā)展，這也就使得互聯(lián)和計算機的應用范圍在擴大的過程中，不斷地出現(xiàn)各種各樣的問題，這些問題缺乏一個有效合理的解決措施，這也就使得整體的發(fā)展受到阻礙。再次，就是我國領土疆域均較大，這也就帶來了一定的地理差異問題，給計算機發(fā)展帶來了一定的阻礙和影響，事實上，我國各個地區(qū)的經濟和文化都有著顯著的差異，這也就使得各地區(qū)對計算機等技術的接受程度和使用能力有所異同，相較于我國大部分地區(qū)來說，東南地區(qū)對計算機的使用量和需求量是相對最高的，因此推動經濟前發(fā)達地區(qū)的計算機應用是我們急需解決的問題。最后由于我國計算機整體水平偏低，在部分領域我國還是過于依賴國外的進口技術，缺乏創(chuàng)新性的同時缺乏自主性，使得我國計算機技術難以真正的發(fā)揮 其作用，無法滿足市場的需求。

3計算機的應用發(fā)展和發(fā)展趨勢

為了加強計算機的應用和發(fā)展，就需要針對目前存在的問題進行剖析，尋找合理有效的解決措施，其中主要的方式和未來的發(fā)展趨向是：

3.1對新興的技術進行應用

事實上，計算機作為一種新型的技術形式，要想對計算機進行有效的應用，就需要加強對計算機的發(fā)展，這就需要加強對計算機方向內容的研究加強對計算機人才的培養(yǎng)，提高自主創(chuàng)新的能力，擺脫對西方國家的過度的依賴。這就需要在現(xiàn)有的技術和能力上加以創(chuàng)新，促進新興技術的進一步的發(fā)展和應用，其中主要包括了以下幾個內容：首先加強對量子計算機的應用，事實上量子計算機的應用是我國計算機和網絡系統(tǒng)的發(fā)展的必然趨勢，這主要是由于量子計算機左右平行運算的功能和平行處理的能力，這也就使得量子計算機被大為推廣。隨著我國社會經濟發(fā)展的需求，目前信息量越來越龐大，量子計算機的優(yōu)勢也就自然而然的凸顯出來了，通過對量子計算機的應用從而實現(xiàn)快速查找和搜索需要信息的目的。例如我們需要從上百萬的網址中查找我們所需要的網址，用傳統(tǒng)的計算機就需要運行近百萬次才能找到需要的網址，這也就使得這個過程中消耗巨大，而量子計算機則可以相對簡單快捷地搜尋到需要的信息和內容?？梢哉f隨著信息量和數(shù)據庫的不斷地擴大，這就使得量子計算機的作用和地位不斷地突顯，占據越來越重要的地位。

其次是對生物計算機的應用，隨著我國科技的進步和發(fā)展，人們對生物技術的重視程度也就越來越高。生物計算機已經成為了近幾年來我國研究的重要領域，生物計算機簡而言之也可以理解為是人腦的一種擴充，通過生物計算機可以和人腦進行連接，實現(xiàn)人腦對極其進行控制和指揮，能夠有效地促進人腦和計算機的進一步的結合使用，加快了計算機運轉的效率，降低了不必要的損耗。

3.2 我國的相關法律法規(guī)還需要進一步的完善和增強

事實上我國對計算機網絡系統(tǒng)有關的法律法規(guī)還不夠健全，而完善法律法規(guī)成為了我國計算機發(fā)展史的一個必然的趨勢。正所謂無規(guī)矩不成方圓，一個合理有效的法律體系能夠保證計算機的正常穩(wěn)定的發(fā)展和進步，這就需要在原有的法律法規(guī)的基礎上進行有效的改進和完善，保證法律法規(guī)最大程度的細化處理。事實上，隨著計算機網絡應用范圍正在不斷的擴大，因此對計算機的應用進行一個相對合理有效的規(guī)劃加速我國計算機的發(fā)展和進步。最大程度地給我國計算機應用提供快捷和方便，實現(xiàn)安全可靠的計算機應用系統(tǒng)，給人們帶來最為有效的發(fā)展和進步。

事實上，只有一個完善的計算機網路的處理法則才能夠給用戶提供最為基礎的保障，為避免一切不必要的問題和危害就需要及時對這些問題進行控制和管理，保證計算機的發(fā)展和應用，保證我國經濟的正常發(fā)展良性進步。

3.3 需要加強地區(qū)的發(fā)展和平衡

事實上，我國的地區(qū)經濟技術的平衡發(fā)展將成為日后計算機應用的主流的表現(xiàn)形式。事實上只有一個平衡的地區(qū)發(fā)展關系才能夠給地區(qū)帶來友好的促進，隨著我國經濟快速發(fā)展，這就需要相關的負責人對此進行合理的安排和調整，盡可能的保證各個地區(qū)的平衡發(fā)展和進步，保證地區(qū)與地區(qū)之間的共同而和諧的發(fā)展，不斷地縮小地區(qū)之間的差異，保證人才的高效利用。

保證地區(qū)的發(fā)展和進步，真正意義上的控制各地區(qū)的經濟和文化的狀況，避免不必要的意外的出現(xiàn)，保證我國經濟的穩(wěn)定發(fā)展和進步。給計算機的普及工作帶來最優(yōu)的方式進行，保證計算機的穩(wěn)定發(fā)展和進步。

3.4 微型化

從計算機的發(fā)展歷程來看，計算機經歷了電子計算機，晶體管計算機，中小規(guī)模集成電路計算機，大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路計算機四個打死的階段，根據各種元素進行分析和探索。事實上，計算機已經在社會中各個領域都進行了宣傳和偶記。隨著電子技術的進一步發(fā)展和進步，人們對電子設備的要求也越來越高，其中體積作為一個重要內容，必然會受到關注。

隨著電子技術的應用和發(fā)展，人們對計算機的方便性的需求如此之高，希望能夠隨身攜帶各種計算機。事實上，我們可以看出，未來計算機的發(fā)展方向將是不斷地趨向于微型化的發(fā)展和進步。

4結束語

隨著計算機在人們生活中扮演著越來越重要的角色，人們逐漸認識到計算機的重要性，在這個過程中就需要對計算機的應用進行加強，最大化的促進生意的發(fā)展和需求。事實上，經濟的發(fā)展和科技的進步，給人們帶來了越來越大的生活壓力，計算機作為人們生活中的密不可分的成分，就需要大家對此進行準確的認識和確定，給計算機應用提供最大的便利和幫助，加強對計算機的應用和促進，給我國經濟發(fā)展作出貢獻。

參考文獻：

[1] 李萬明.淺談計算機應用的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].網絡安全技術與應用，2015（01）：177+180.

對量子計算機的認識范文第4篇

做“品牌”的科學家

對于中國最聰明的孩子和世界頂尖的計算機研究院來說，姚期智和他的“姚班”，名頭如雷貫耳。

另外一位圖靈獎獲得者John Hopcroft曾對“姚班”有過這樣的評價：“姚班有世界最優(yōu)秀的本科生和最優(yōu)秀的本科教育。”對于這一評價，姚期智驕傲地認為：當之無愧?！拔覀儽究频漠厴I(yè)生被國外頂級大學如MIT，史丹福，普林斯頓等競相爭取為研究生。我認為，‘姚班’的文化已經建設成功，一年級傳承一年級。”姚期智說，“我們有的本科生在本科階段所發(fā)表的論文，已完全可以作為博士生的畢業(yè)論文，這樣的水平在世界上任何一所大學都是罕見的?！?/p>

10年間，一批批創(chuàng)新人才從“姚班”邁向了世界的學術舞臺?！艾F(xiàn)在美國、亞洲優(yōu)秀的計算機研究機構，有很多‘姚班’的校友，他們都還比較年輕，隨著時間推移，‘姚班’的品牌效應會越來越大?！?/p>

在2004年，姚期智辭去普林斯頓大學的終身教職來到清華任教的時候，“姚班”的培養(yǎng)模式與它最終能呈現(xiàn)的成果還都只是個構想?！拔耶敃r花了較多時間在教學上。很多本科生的課都是我先教一次甚至兩三次。后來我們漸漸引進了一群高水平科研人員，這些年輕教授成長起來，能接替許多教學與行政工作。所以我現(xiàn)在教學與行政上的責任已經輕了，80%的時間都返回到我自己專長的科學研究?！?/p>

“姚班”還不是姚期智打造出的唯一品牌：“我認為做事情要一樣一樣來，每做一件事一定要打造出一個品牌，有令人驚艷的成果。從這個角度看，我回國后做了兩件事。在教育上推出‘姚班’成為一個優(yōu)秀的教育品牌。在科研上，過去六年里，我們建設完成的量子計算機實驗室，則是一個世界矚目的尖端科研品牌。”

姚期智說，“當初圖靈所發(fā)明的計算機模式，60年來隨著微電子技術的日益精密，已到達瓶頸，急需新的計算模式來引領未來發(fā)展。30多年前，物理學家首先提出用最現(xiàn)代的量子物理原理制造出全新的計算機。我過去二十幾年的專業(yè)之一，就是探討新的量子算法及密碼。2010年時，我感覺到量子計算已即將進入一個起飛階段，中國必須及時投入此重要鄰域的研究。清華大學領導協(xié)助我向國家申請經費，于2011年建立量子計算機實驗室。做出世界上第一臺量子計算機是每個科技大國都在“搶”的一場競賽。我們的對手是美國、歐洲、加拿大最前沿的實驗室。如今，經過6年努力，我們的量子計算機實驗室堪稱是世界最先進的量子計算機實驗室之一。

“走在前面”的人

姚期智認為，目前已經有不少優(yōu)秀人才學成歸國?！半m然有些尖端的科研領域還沒有形成真正的回國潮，我們不用著急。一方面研究機構要有一些制度，使大家回來之后生活上能夠匹配，但更重要的是必創(chuàng)造出一個科研環(huán)境，讓科學家覺得回中國是他們最好的出路。我認為條件一樣的情況下，多數(shù)中國人還都是會選擇在自己的國家進行科研項目。以前不少精英人才出國去，是因為我們的科研實力跟國外差得很遠，回國來也沒什么用。所以我現(xiàn)在做的事情就是扎扎實實把中國科研在某幾個方面推向一個高峰，讓這些領域的科學家感覺的到回到中國來做是他們最好的選擇。”

“中國當前有一個很吸引人的地方：我們的經濟及各方面成長都很快，而且國家更把科研放在很重要的位置來強調。在美國、歐洲這些地方都沒有把科學、科學家在國家層面如此重視，這一點中國是很有超前視野的?！币ζ谥钦f。

姚期智認為，當國家的科研積累到了一個臨界點，就會發(fā)生很巨大浪潮?！斑@個浪潮一定會發(fā)生，以我對中國科研推動的感覺，我認為今后5年會是一個契機。因為‘十三五’規(guī)劃確立了不少大型的項目，選擇的都是最到位的方向，在很多重要的方向我們也有了非常好的領軍人物，他們必能善用這些資源，帶領優(yōu)秀團隊，做出驕人的成果?！?/p>

“可能有些人覺得，盡管這幾年國家在科研方面的投入力度很大，‘回國潮’發(fā)生得仍不夠快。但是我認為，我們不用著急，依照規(guī)律推進，一個事情一旦發(fā)生的時候，就像排山倒海一樣?！?/p>

“這是個多元的社會”

“依照規(guī)律推進”，這似乎是姚期智的思路。因此，當姚期智談及“陳凱先之問”，他沒有直接去想“怎么答”，而是把問題引入了一個更深的層次：我們?yōu)槭裁匆穯枴瓣悇P先之問”？在姚期智看來，“陳凱先之問”與其說是在拷問社會對科學與科學家的態(tài)度，不如說是在思索作為一個經濟飛速發(fā)展的大國，如何建設和營造科學的繁榮，科學的繁榮又該如何助力中國的全面復興。

“我覺得我們并不需要眾多科學家，也不是人人都能當科學家。從這個意義上說，就更不用強求每個人都想當科學家?！币ζ谥钦f。真是驚人之語?！捌鋵嵢绻闳ッ绹绹男『⒁彩浅绨莼@球明星或者歌星、演員的。一個諾貝爾獎獲得者走在街上其實也沒多少人認識他的?！币ζ谥钦f，“我認為這是很正常的。”

對量子計算機的認識范文第5篇

IBM近日慶祝在技術創(chuàng)新領域取得的輝煌紀錄，以此慶賀公司百年華誕。IBM研制出了動態(tài)隨機存儲器（DRAM）、磁盤驅動器、用在信用卡上的磁條，以及其他許多發(fā)明。IBM是世界上最富有創(chuàng)新精神的公司之一。

但計算機行業(yè)正在邁向新的未來技術，這項新技術具有與當年推出的硅芯片一樣的顛覆性和革命性，那就是量子計算。量子計算系統(tǒng)利用亞原子粒子的行為，處理現(xiàn)在由芯片上晶體管處理的計算任務。

這個未來距離今天還有10年到20年，甚至更遙遠。但如果能夠完全發(fā)揮量子計算的潛力，它也許會在芯片和硬件設計領域掀起一股開發(fā)熱潮，讓人聯(lián)想起幾十年前硅谷經歷的那一幕。

IBM的創(chuàng)新副總裁兼IBM院士Bernard Meyerson說：“想一想我們如今在著手處理的改變游戲規(guī)則的技術（指量子計算）。”Meyerson的職責就是有確保世人不會僅僅認為IBM在過去100年的輝煌就是其最好的。那是他談論芯片行業(yè)會出現(xiàn)變化的原因之一。

按照摩爾定律，將來這類晶體管的尺寸會比今天最先進處理器上的晶體管再縮小10倍，變得實在太小了，“以至于進入到量子力學操作的范疇――這方面根本沒有先例?！?/p>

Meyerson表示，一旦現(xiàn)有的技術達到尺寸縮小方面的極限――大概10年后，還會設法繼續(xù)取得進步，因為工程師們使用集成度很高的芯片制造緊密耦合系統(tǒng)，另外會在存儲器、緩存和速度處理方面有所改進。

不斷發(fā)展的這種勢頭會延長到20年，但之后，“你最好要有錦囊妙計。”Meyerson說。而其中一個錦囊妙計也許就是量子計算。

IBM研究中心的量子計算高級經理Bill Gallagher表示，IBM的研究人員多年來在研究量子計算的理論和潛力；最近他們一直在針對概念進行試驗。

Gallagher說：“這是我們在眼下最重要的基礎性研究項目之一，可能也是規(guī)模最大的基礎性研究項目之一?！彼f，“已取得了良好的進展，但還有很長一段路要走?！?/p>

普通計算機由一組二進制比特數(shù)字組成，這個比特可能是0或1。但量子比特可以同時保存0和1這兩個狀態(tài)。量子計算機中的處理能力可以急劇增強，而不是一個接一個地執(zhí)行計算。兩個量子比特（qubit）可保存4個不同的狀態(tài)――這4個狀態(tài)可以同時處理；三個量子比特可保存8個狀態(tài)，十個量子比特可保存1024個狀態(tài)。研究人員期望有朝一日，研制出有數(shù)千個量子比特的計算機。

但量子計算的亞原子世界帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。要保持“量子相干性”（即運行計算的原子和電子之間相互作用保持一種穩(wěn)定狀態(tài)）有多種方法，包括在-273℃攝氏度的溫度下進行處理（接近絕對零度），以減少熱干擾；以及使用超導金屬。延長可以保持相干狀態(tài)的時間是研究人員面臨的挑戰(zhàn)之一。

隨著研究的不斷繼續(xù)深入，量子計算市場正儼然形成。

關注的問題之一是，量子計算機最終能夠突破密碼保護技術。Security Innovation這家公司之前就一直在考慮這個問題，并研發(fā)出了公開密鑰算法NTRUSign。該公司表示，這種算法能夠抵御量子計算攻擊。它最近獲得了專利。

Security Innovation的首席科學家William Whyte說：“誰要是在制造需要十年后安全，很難升級的系統(tǒng)，就應該認真考慮這個問題：如果量子計算出現(xiàn)在世人面前，會發(fā)生什么。”

Whyte所在的公司是最早關注量子計算所帶來影響的一批公司之一。

Whyte關注量子計算市場的不斷發(fā)展，同時看到了業(yè)界在探索制造量子計算系統(tǒng)的種種想法和材料。

“我認為，你會看到非常有創(chuàng)意的想法迸發(fā)出來，”Whyte說；新公司如雨后春筍般地冒出來，有望“超越現(xiàn)有廠商”。

加拿大不列顛哥倫比亞省伯納比的D-Wave Systems就是這樣一家在制造量子計算系統(tǒng)的公司。D-Wave公司在上個月宣布，它已將第一套完整系統(tǒng)賣給了洛克希德?馬丁公司。該公司的研究成果上個月還發(fā)表在了《自然》科學雜志上。

D-Wave Systems的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官Geordie Rose表示，經營了12年的這家公司在研制一種128量子比特的處理器，現(xiàn)已發(fā)展到了第23代。

量子系統(tǒng)旨在解決無法用傳統(tǒng)計算機很好地處理的一類問題，如機器學習、人工智能和數(shù)理邏輯。Rose表示，這類問題需要核查數(shù)量龐大的可能性，以便找到最佳答案。

在發(fā)展的初期階段， Rose認為創(chuàng)業(yè)公司具有優(yōu)勢。他說：“因為條條框框少得多，效率就高得多；遠見卓識的人其角色重要得多。”

D-Wave這個例子還表明：即使在量子計算這個全新的領域，崛起的新興公司也會對傳統(tǒng)老牌公司構成新的挑戰(zhàn)。

IBM的Myerson持有發(fā)明證書，擁有多項專利權，還為硅鍺技術的研發(fā)作出了卓越貢獻。

如今，Meyerson肩負在IBM促進創(chuàng)新的重任，他及其團隊致力于提供全面的、跨學科領域的集成，以便在新領域獲得重大突破，又要確保IBM有一套流程以便不斷改進現(xiàn)有技術。