未來計算機行業發展前景（未來計算機）

大家好，我是小華，我來為大家解答以上問題。未來計算機行業發展前景，未來計算機很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、于集成電路的計算機短期內還不會退出歷史舞臺。

2、但一些新的計算機正在躍躍欲試地加緊研究，這些計算機是：超導計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機等。

3、 1.超導計算機 芯片的集成度越高，計算機的體積越小，這樣才不致因信號傳輸而降低整機速度。

4、但這樣一來就使機器發熱嚴重。

5、解決問題的出路是研制超導計算機。

6、 電流在超導體中流過時，電阻為零，介質不發熱。

7、1962年，英國物理學家約瑟夫遜提出了“超導隧道效應”，即由超導體—絕緣體—超導體組成的器件（約瑟夫遜元件），當對其兩端加電壓時，電子就會像通過隧道一樣無阻擋地從絕緣介質穿過，形成微小電流，而該器件兩端的壓降幾乎為零。

8、與傳統的半導體計算機相比，使用約瑟夫遜器件的超導計算機的耗電量僅為其幾千分之一，而執行一條指令所需的時間卻要快100倍。

9、 1999年11月，日本超導技術研究所與企業合作，制作了由1萬個約瑟夫遜元件組成的超導集成電路芯片。

10、據悉，該所定于2003年生產這種超導芯片，2010年前后制造出這種超導計算機。

11、 2.納米計算機 在納米尺度下，由于有量子效應，硅微電子芯片便不能工作。

12、其原因是這種芯片的工作，依據的是固體材料的整體特性，即大量電子參與工作時所呈現的統計平均規律。

13、如果在納米尺度下，利用有限電子運動所表現出來的量子效應，可能就能克服上述困難。

14、可以用不同的原理實現納米級計算，目前已提出了四種工作機制：1）電子式納米計算技術；2）基于生物化學物質與DNA的納米計算機；3 ）機械式納米計算機；4）量子波相干計算。

15、它們有可能發展成為未來納米計算機技術的基礎。

16、 3.光計算機 與傳統硅芯片計算機不同，光計算機用光束代替電子進行計算和存儲：它以不同波長的光代表不同的數據，以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數據從一個芯片傳送到另一個芯片。

17、研制光計算機的設想早在20世紀50年代后期就已提出。

18、1986年，貝爾實驗室的戴維.米勒研制成功小型光開關，為同實驗室的艾倫.黃研制光處理器提供了必要的元件。

19、1990年1月，黃的實驗室開始用光計算機工作。

20、光計算機有全光學型和光電混合型。

21、上述貝爾實驗室的光計算機就采用了混合型結構。

22、相比之下，全光學型計算機可以達到更高的運算速度。

23、研制光計算機，需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學“晶體管”。

24、現有的光學“晶體管”龐大而笨拙，若用它們造成臺式計算機將有輛汽車那么大。

25、因此，要想短期內使光學計算機實用化還很困難。

26、 4.DNA計算機 1994年11月，美國南加州大學的阿德勒曼博士用DNA堿基對序列作為信息編碼的載體，在試管內控制酶的作用下，使DNA堿基對序列發生反應，以此實現數據運算。

27、阿德勒曼在《科學》上公布了DNA計算機的理論，引起了各國學者的廣泛關注。

28、阿德勒曼的計算機的計算與傳統的計算機不同，計算不再只是簡單的物理性質的加減操作，而又增添了化學性質的切割、復制、粘貼、插入和刪除等種種方式。

29、 DNA計算機的最大優點在于其驚人的存儲容量和運算速度：1立方厘米的DNA存儲的信息比一萬億張光盤存儲的還多；十幾個小時的DNA計算，就相當于所有電腦問世以來的總運算量。

30、更重要的是，它的能耗非常低，只有電子計算機的一百億分之一。

31、 與傳統的“看得見、摸得著”計算機不同，目前的DNA計算機還是躺在試管里的液體。

32、它離開發、實際應用還有相當的距離，尚有許多現實的技術性問題需要去解決。

33、如生物操作的困難，有時輕微的振蕩就會使DNA斷裂；有些DNA會粘在試管壁、抽筒尖上，從而就在計算中丟失了預計，10到20年后，DNA計算機才可能進入實用階段。

34、 5.量子計算機 量子計算機以處于量子狀態的原子作為中央處理器和內存，利用原子的量子特性進行信息處理。

35、由于原子具有在同一時間處于兩個不同位置的奇妙特性，即處于量子位的原子既可以代表0或1，也能同時代表0和1以及0和1之間的中間值，故無論從數據存儲還是處理的角度，量子位的能力都是晶體管電子位的兩倍。

36、對此，有人曾經作過這樣的比喻：假設一只老鼠準備繞過一只貓，根據經典物理學理論，它要么從左邊過，要么從右邊過，而根據量子理論，它卻可以同時從貓的左邊和右邊繞過 量子計算機在外形上有較大差異，它沒有盒式外殼；看起來像是一個被其它物質包圍的巨大磁場；它不能利用硬盤實現信息的長期存儲；但高效的運算能力使量子計算機具有廣闊的應用前景。

37、 如何實現量子計算，方案并不少，問題是在實驗上實現對微觀量子態的操縱確實太困難了。

38、這些計算機機異常敏感，哪怕是最小的干擾--比如一束從旁邊經過的宇宙射線--也會改變機器內計算原子的方向，從而導致錯誤的結果。

39、目前，量子計算機只能利用大約5個原子做最簡單的計算。

40、要想做任何有意義的工作都必須使用數百萬個原子。

41、 對不起，沒圖片。

本文到此講解完畢了，希望對大家有幫助。