2014计算机一级MSOffice第一章考点解析4_计算机等级考试

3)光子计算机
　　光子计算机是一种用光信号进行数字运算、信息存储和处理的新型计算机，运用集成光路技术，把光开关、光处储器等集成在一块芯片上，再用光导纤维连接成计算机。l990年1月底，贝尔实验室研制成第一台光子计算机，尽管它的装置很粗糙，由激光器、透镜、棱镜等组成，只能用来计算。但是，它毕竟是光子计算机领域中的一大突破。正像电子计算机的发展依赖于电子器件，尤其是集成电路一样，光子计算机的发展也主要取决于光逻辑元件和光存储元件，即集成光路的突破。近20年来只读光盘(Compact Disc Read—Only Memory，CD—ROM)、可视光盘(VideoCompact Disc，VCD)和数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)的接踵出现，是光存储研究的巨大进展。网络技术中的光纤信道和光转换器技术已相当成熟。光子计算机的关键技术，即光存储技术、光互联技术、光集成器件等方面的研究都已取得突破性的进展，为光子计算机的研制、开发和应用奠定了基础。现在，全世界除了贝尔实验室外，日本和德国的其他公司都投入巨资研制光子计算机，预计未来将会出现更加先进的光子计算机。
　　4)超导计算机
　　1991年，昂尼斯发现纯汞在4.2k低温下电阻变为零的超导现象，超导线圈中的电流可以无损耗地流动。在计算机诞生之后，超导技术的发现是科学家们想到用超导材料来替代半导体制造计算机。早期的工作主要是延续传统的半导体计算机的设计思路，只不过是将半导体材料只制备的逻辑门电路改为用超导材料制备的逻辑门电路。从本质上讲并没有突破传统计算机的设计架构，而且，在20世纪80年代中期以前，超导材料的超导临界温度仅在液氨温区，实施超导计算机的计划费用昂贵。Ranger，在1986年左右出现重大转机，高温超导体的发现使人们可以在液氨温区外获得新型导体材料，于是超导体计算机的研究又获得了各方面的广泛重视。超导计算机具有超导逻辑电路和超导储存器，其消耗小，运算速度是传统计算机无法比拟的。所以，世界各国科学们都在研究超导计算机，但还有许多技术难关有待突破。
　　5)量子计算机
　　量子计算机的目的是为了解决计算机的能耗问题，其概念源于对可逆计算机的研究。现在放在我们面前的告诉现代化的计算机与计算机的祖先ENIAC相比并没有什么本质区别，尽管计算机体积已经变得更加小巧，而且执行任务也非常快，但是计算机的任务却并没有改变，即对二进制位0和1的编码进行处理并解释为计算结果。每个位的物理实现是通过一个肉眼可见的物理系统完成，例如从数字和字母到我们所用的鼠标或调制解调器的状态等都可以用一系列0和1 的组合来代表。传统计算机与量子计算机之间的区别是传统计算机遵循着众所周知的经典物理规律，而量子计算机则是遵循着独一无二的量子动力学规律，是一种信息处理的新模式。在量子计算机中，用“量子位”来代替传统电子计算机的二进制位。二进制位只能用“0”和“1”两个状态表示信息，而量子位则用粒子的量子力学状态来表示信息，两个状态可以在一个“量子位”中并存。量子位既可以用于表示二进制位的“0”和“1”，也可以用这两个状态的组合来表示信息。正因为如此，量子计算机被认为可以进行传统电子计算机无法完成的复杂计算，其运算速度将是传统电子计算机无法比拟的。
　　最近，由年轻的华裔科学家艾萨克·庄领衔的IBM公司科研小组向公众展示了迄今最尖端的“5比特量子计算机”。研究量子计算机的目的不是要用它来取代现有的计算机，而是要使计的算的概念焕然一新，这是量子计算机与其他计算机，如光子计算机和生物计算机等的不同之处。目前关于量子计算机的应用材料研究仍然是其中的一个基础研究问题。

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