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简述计算机的发展趋势是什么
刚好我自己有研究这个,趋势就是会像量子计算机发展,毕竟它的优势太明显了。
量子计算机是下一个将永远改变零和游戏规则的技术,虽然他们可以更快更好地完成很多事情,但他们也有其局限性。在公众看来,量子计算可以等同于区块链这个术语:没有人真正知道技术是什么。虽然这两个领域已经开发多年,甚至在块链中第一个实例已经在出现在市场上,但量子计算仍处于起步阶段。因为它背后的技术并非完全可以实用,相反地其现状更适用于现代的量子物理模型。
量子计算机的工作原理
正常处理器的设计原则是电流流动,可以解释为“零或一”。如果你将最小尺寸的数百万或数十亿个电子连接在一起,并通过复杂的公式和命令集引导它们,例如,Roblox会在你的显示器上召唤它们。而量子计算的工作方式略有不同,现在它已经有点发展到尽头了,因为普通晶体管只“写入”一个“零”或一个“位”,但量子计算机的“量子位”可以同时进行,这就是为什么它比经典处理器快得多,即使量子“比特”少得多。
在量子物理学中,这种情况被称为叠加,大家可以看看薛定谔猫的思想实验。这解释了一个悖论,即在现实世界的理论例子中,粒子可以同时具有两种状态,这就是量子计算的重要之处。因为如果我不知道量子“比特”现在是“零”还是一个“一”,我就无法对信息做任何事情,甚至有可能使整个事情变得更加混乱:量子比特或量子粒子保持两种状态,直到你看它或测量它。然后它决定一个基本处理单元,因此,功能量子计算机的构造也很复杂。
科技公司转向量子计算机研究
为什么科技公司这样做?因为我们在不久的将来会达到一个临界点,我们不能让晶体管更小来使它们更快,毕竟它正慢慢地降到原子水平。如果轨道按此顺序彼此太靠近,则不能再保证电流实际流到它应该流动的位置,即产生一定的“零”或“一”。因此,量子计算机是下一个合乎逻辑的步骤,像IBM,Google以及Rigetti这样的公司正在大力投资研发未来的计算机。例如,目前可以用很少的量子位进行非常快速的计算,但是只能通过非常复杂的程序进行,例如,通过冷却接近绝对零度,然后可以得到一瞬间用来计算。
IBM 可能是该领域最杰出的参与者,并且看到了几乎所有行业的未来相关性,无论是哪种形式。例如,量子计算有其局限性,至少目前不可能计算实时数据,这严重限制了许多应用。然而,在计算模拟或加密时,量子计算机会绘制所有寄存器。这应该会吓跑安全研究人员,因为可能破解当今的加密算法对量子计算机来说并不是一个挑战。即使在加密场景中,加密也已经是过去式了,IBM已经开始研究第一批安全的量子计算机链。
广阔的应用前景
为了使性能更加强悍,变化的量子态在原子水平上非常复杂。因此,即使是世界上最快的超级计算机也无法创建此模型。
例如,在数据传输中,可以使用量子纠缠(书呆子知识)将信息从一个地方发送到另一个地方而没有任何延迟。如果数据在另一侧发生变化,数据将出现在不同的点,如果数据量足够,那么数据量将变得无关紧要。另一方面,当谈到密码学时,量子计算机不仅可以解码当今的系统,而且可以创建甚至拥有无法破解的加密方式。
电脑发展史是什么
第一:第一代电脑(1946—1958年)。第一代电脑的主要特点是采用电子管作为逻辑元件,因此,通常人们又称第一代电脑为电子管电脑。用水银延迟线或阴极射线管作主存储器,用磁鼓作辅助储存,采用纸带、卡片、磁带等进行输入和输出,用机器语言和汇编语言写程序。这一代电脑主要用于军事目的和科学研究。它体积庞大、笨重、耗电多、可靠性差、速度慢、维护困难。其主流机器为UNIVAC。
第二:第二代电脑(1959—1964年)。第二代电脑的硬件部分采用了晶体管作为逻辑元件,体积减小,但功能增强,这一代电脑又被人们称为晶体管电脑。辅助存储器采用了铁氧磁芯和磁鼓、磁盘,开始用高级语言(FORTRAN、COBOL、ALCOL等)编写程序,并出现了管理程序。该阶段的电脑使输入、输出和运算可“同步”进行。电脑的应用已经从军事领域和科学计算扩展到数据处理和事务处理。它的体积减小、重量减轻、耗电量减少、速度加快、可靠性增强。其主流机种为IBMT00系列。
第三:第三代电脑(1965—1970年)。第三代电脑的硬件部分使用中、小规模集成电路代替了分立元件晶体管,因此又被称为中、小规模集成电路电脑。采用微程序技术和流水线技术提高了电脑的灵活性和运行速度;软件方面管理程序已经发展为操作系统,并出现了诊断程序。这一时期的电脑主要用于科学计算、数据处理以及过程控制。由于元器件体积减小、功能增强,使得电脑的体积、重量进一步减小,运算速度和可靠性有了进一步的提高。该阶段的主流产品是IBM-svsteIn/360。
第四:第四代电脑(1971年至今)。第四代电脑的硬件部分采用了大规模和超大规模的集成电路作为逻辑元件,采用半导体存储器作为主存储器,辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。外部设备也有了很大的发展。软件更加丰富,并出现了数据库管理系统,软件行业已经发展成为现代新型的工业部门。电脑的体积、容量、功耗进一步减小,运算速度、存储容量和可靠性等有了大幅度提高。微型电脑的出现,开始形成网络。
第五:电子电脑在经历了上面这四个发展阶段以后,目前正向第五代过渡。第五代电脑与前四代电脑有着本质的区别,它是把信息采集、存储、处理、通讯同人工智能结合在一起的智能电脑系统,它不仅能进行数值计算和处理一般的信息,而且主要面向知识处理,具有推理、联想、学习和理解的能力,能帮助人们进行判断、决策、开拓未知的领域和获取新的知识。
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