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量子计算机的发展现状与趋势_王建锋

量子计算机的发展现状与趋势_王建锋

高教论坛

量子计算机的发展现状与趋势

王建锋

(郑州大学体育学院体育教育系,河南郑州450000)

量子信息科学引入后,重新对计算、信息编码与处理进行了诠释。作为一门高效处理信息的学科,量子信息体现了科技的进步。该

学科融入了多个学科,包括信息科学、

物理学,以及材料学。因此,与传统的计算相比,也具有更强大的生命力。可以看出,自从应用量子

信息科学后,使计算机的更加安全,并且提高了通信的质量。

尽管量子计算机尚在初步发展阶段,但是该学科具有很大的发展潜力。因此,对量子计算机的发展现状与趋势进行探讨非常有必要。

1量子计算机的发展现状1.1研究概况(1)拓扑量子计算。

拓扑量子计算方案由一位数学物理学家提出。根据拓扑量子不受扰动的特点,完成量子计算机的构造。在此基础上,进行容错量子的计算。当前,该计算已经引起了国内外的重视。世界上很多大学已经开始了理论与实验方面的研究。在进行拓扑量子计算时,每个子都有几下几个特点。第一,有很多准例子,分为不同的类型,其作用是进行信息的初始化。第二,当每个子进行交换时,只要满足辫群规

则,就能实现拓扑量子门。

然后,完成信息的处理。第三,在拓扑量子计算中,不用考虑环境影响的因素。所以,保证了处理的准确性。当前,美国已经根据相关研究,成功建立了基本的量子位。

(2)单向量子计算。

单向量子是一种新的途径。该计算采用了量子的纠缠态、经典通信,以及局域操作,来传递非局域作用,继而实现等价的非局域哈密顿量功能。所以,成功建立了一种高度纠缠的状态。该状态被称为图态。利用相邻的量子比特进行LOCC过程,可以完成出发端量子比特的逻辑门操作。根据以上原理,有助于完成电路的设计。可以看出,如何高效的转换量子比特数目图态是其模型计算的难点。

(3)绝热量子计算。

绝热量子计算的核心思想是:依靠绝热演化的性能,来等效实现量子玄正的变换。当表现为绝对零度时,系统则处于初始状态。此时,如果不存在能级交叉的现象,那么在理论上来将,系统就会保持基态。但是,在系统演化前后,基态就存在玄正变换的关系。在这种情况下,则可以根据绝热的过程,来实现量子计算。以上方案既有优点,也有缺陷。其优点在于保证系统处于基态。其缺陷为能隙缩小,延长了绝热演化的时间。针对以上问题,采用量子仿真技术就可以解决。该技术的应用,促进了科技的快速发展。

1.2实验进展(1)量子点体系。

量子点体系是在微加工方法的基础上,利用半导体二维电子气,然后成功研制出单电子晶体管。该体系符合量子力学规律,代表了未来量子计算机发展的方向。近年来,国际上多个单位通过研究,在这方面取得了很大进展。研究表明,当半导体量子点具备一定条件后,就可以作为量子芯片。尽管如此,量子芯片在应用的过程中,还存在很大的问题,比如受到周边环境影响较大。鉴于此,在未来的研究中,必须加大力度。

(2)超导量子电路。

该量子计算的核心是Josephson。根据不同的表征量子比特,将其分为三个类型,分贝是电荷、相位,以及磁通。研究表明,该量子电路的特点包括以下两个方面。一方面,利用量子电路结构,能够完成

电路的设计、制定。同时,也可以完成对磁通信号的调整、控制。另一

方面,根据当前的微电子制造工艺,提高了该量子电路的拓展性。

(3)离子阱体系。离子阱体系诞生后,首先实现了量子计算。当前,经过不断的研究,该体系已经在实验方面,取得了很大的进展,其水平非常高。近年来,主要的研究方向为:提高量子操控的单元技术、体系的拓展

等。

调查显示,美国已经启动了相关的计划,预计能够取得更大的研究成果。

2量子计算机的发展趋势近年来,美国实施了研究量子芯片的计划。该计划是时候,不仅推动了量子计算机的研究,而且加大了竞争。随着半导体芯片的快速发展,其晶体管的尺寸也不断减少。目前,与单位流感病毒的大小差不多。其次,晶体管的数目也逐渐减少,量子效应不断增强。在传统模式下,能够达到控制电子的物理极限。当单位晶体管只能容纳一个电子时,也必然满足量子学的规律。可以看出,芯片在发展的过程中,很大程度上依赖于新一代的量子力学计算芯片。随着半导体

微电子技术被突破后,就出现了量子芯片。

美国竞争力计划推行后,代表了量子芯片的实际应用。由于量子芯片与国家安全、产业安全息息相关,美国相关负责人已经将芯片科技提到重要战略位置。受美国的影响,日本、欧共体等也启动了相关的计划,引发了新的计算机技术竞争。目前,在新的发展形势下,给我国电子个工业也带来了机遇和挑战。因此,我们必须抓住机遇,稳步推行量子调控计划。只有这样,才能在未来不受制于人,实现信息技术的革新。调查显示,近年来,通过不懈的努力,我国已经加快了量子信息技术的发展,并取得了很大成绩。表现为:在多光子纠缠、量子密码技术方面,取得了很大的进展和突破。但是,与西方国家相比,我国的研究基础还很薄弱,缺乏原创性的成果,总体水平还不高。特别是在量子计算机学科主流方向上,与西方国家存在很大的差距。鉴于此,我国需要迫切开展更富有挑战性的量子计算机计划,同时不断壮大科研队伍,保证技术方面的支撑。只有加强基础建设,才能实现新一轮的突破,在国际竞争中抢占制高点。

随着社会、经济的快速发展,量子计算机以强大的计算能力,得到了广泛的应用。可以看出,在未来的发展中,量子计算机必然在世界领域内,占有一席之地。尽管如此,该体系在运作的过程中,依然存在很多问题。因此,世界各国需要加大研究的力度,不断创新技术,完善体系,以此来获得更大的研究成果。

参考文献

[1]邹奕成,毛杰.量子计算机的发展[J].科教导刊:电子版,2016(24):131-131.[2]刘超,梁丽,徐亮.计算机的发展趋势分析[J].产业与科技论坛,2013,12(2):91-92.[3]潘斌辉,孔外平.量子计算机的发展现状与趋势[J].中国科学院院刊,2010,25(5):4-8.[4]马宏源,李伟.量子计算机的研究与发展[J].北京电力高等专科学校学报:社会科学版,2010,27.

作者简介:王建锋(1974-),男,汉族,籍贯:河南省登封市大金店镇金东村,学士学位,讲师,研究方向:计算机。

摘要:与传统的计算工具相比,量子计算机更加先进。应用该工具后,在处理数据上发挥了更强大的功能,解决了以往比较困难的

数学问题。基于此,

引起了世界各国的重视。本文结合实际的工作经验,对量子计算机的发展现状进行了分析。然后,提出了在未来的时代中,量子计算机的发展趋势。

关键词:量子计算机;发展;现状;趋势;分析57··

纳米技术发展史

纳米技术发展史 【摘要】纳米技术是21世纪科技发展的制高点,是新工业革命的主导技术,它将引起一场各个领域生产方式的变革,也将改变未来人们的生活方式和工作方式,使得我们有必要认识一下纳米技术的发展史。纳米技术的发展史是一个很长的过程,同时也是一个广泛应用的过程。 【关键词】发展纳米技术纳米材料 纳米技术基本概念 纳米技术是以纳米科学为基础,研究结构尺度在0.1~100nm范围内材料的性质及其应用,制造新材料、新器件、研究新工艺的方法和手 段。纳米技术以物理、化学的微观研究理论为 基础,以当代精密仪器和先进的分析技术为手 段,是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物 理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。在纳米领域,各传统学科之间的界限变得模糊,各学科高度交叉和融合。 纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。

过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于 自然界,只是以前没有认识到这个尺度 范围的性能。第一个真正认识到它的性 能并引用纳米概念的是日本科学家,他 们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。2、纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。3、纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,

浅谈我国量子通信技术的发展现状及未来趋势

浅谈我国量子通信技术的发展现状及未来 趋势 量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点,其发展历经30余年,在理论上日益成熟,技术方案已逐渐从实验室走向了实用化,我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。 【关键词】量子通信技术;发展现状;未来趋势 【Abstract】The quantum communication has the characteristics of super security,large channel capacity,super high communication speed and ultrahigh concealment. After 30 years of development,it has matured theoretically,and the technical scheme has gradually moved from the laboratory to the practical. Quantum communication technology has also achieved fruitful results. 【Key words】Quantum communication technology;Development status;Future trend 量子通信是利用量子纠缠效应改变量子态,从而实现信息传递的一种新型的通信方式,它是量子论和信息论相结合的新研究领域。量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点,其发展历经30余年,在理论上日益成熟,技术方案已逐渐从实验室走向了实用化,我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。

简要分析计算机技术的发展趋势

简要分析计算机技术的发展趋势 最近几年,我国科学技术得到了较快发展,我国当前已经进入信息化社会,全国各个领域普遍应用计算机网络技术,计算机网络的应用给人们的生活生产带来了翻天覆地的变化,不但提高了人们的生活质量而且也促进了我国市场经济的快速发展,使我国经济与文化与国际间的差距越来越小,随着计算机的普遍应用为人们呈现了新的世界,大大提高了人们的生活水平。随着社会的快速发展,笔者认为计算机技术也将实现跨越式发展,将来的计算机技术将呈现为更为丰富的特点,在为人们生产提供极大便利的同时更为有效的改变人们的生活。 1 当前计算机技术的特点 1.1 网络化特点 计算机网络化技术就是有效结合计算机技术与现代通信技术将世界各地的计算机有机联系在一起,从而形成一个功能强大、规模巨大、传递信息速度较快的大型网络,利用大力整合世界各地的信息资源,从而形成丰富的优质资源在网络中以共享的形式存在。当前世界范围内的网络技术得到了广泛发展,各个大型公司、各级政府部门、家庭计算机已经实现了全面普及,结合网络技术将其有机联系在一起,有利于在极短的时间内实现信息的收集与处理、传输。 1.2 多极化特点 社会中拥有着各种各样的行业,不同行业对计算机有着不同的要求,尤其是在航天航空、现代军事当中应用着一些大型与巨型计算机,人

们在需求计算机方面不再只讲求小型个人计算机,而呈现为要求同时呈现微型、小型、大型、巨型等各种各样的计算机,已经表现为明显的多极化特点。 1.3 智能化特点 在第五代计算机中,计算机智能化就是利用提前编制一定的程序指令植入计算机当中,使计算机与人的思维、感觉产生一定的关系,从而可以加快处理信息的速度,在当前生活当中,计算机智能化研究已得到更多人的关注,如计算机机器人技术的出现。 1.4 多媒体化特点 在此方面的多媒体化就是将通信技术、计算机技术与大众传播技术有机结合在一起,可以同时拥有视频、图像、文本、图形、文字、声音等多种功能,将计算机技术中的丰富信息集成为一个整体,不受人机矛盾关系的影响,可以利用最为恰当的手段解决各种信息。 2 展望计算机的将来发展 笔者认为计算机技术的发展趋势可能包括下面这些: 2.1 巨型计算机技术 此类计算机技术有着较快的运算速度和极大的存储空间,无以伦比的功能,一般情况下,这种计算机的容量可以达到几百兆以上,运算速度可以上升到百亿次每秒,可以普遍应用于航空航天、地质勘测、气象卫星、国际科技等各个领域当中,深入研究此方面技术可以保证计算机软件与硬件技术得到较快发展。 2.2 神经网络计算机技术

量子计算机发展简史

量子计算机发展简史 原著:Simon Bone & Matias Castro 翻译:bianca 2003年3月26日 内容摘要 听起来好像有点奇怪,计算机的未来可以被建筑在一杯咖啡周围。那些咖啡因分子恰巧是构建“量子计算机”--一种能够保证提供可在几秒钟内破解密码的思想回应功能的新型计算机的可能组成部件。 内容目录 1.介绍 1.1量子计算机的基本要素 1.2量子计算机的缺点--(电子)脱散性 1.3取得结果 2.通用计算的理论 2.1加热流失的信息 2.2通用量子计算机 2.3人工智能 3.建立一台量子计算机 3.1量子点 3.2计算流体 4.量子计算机的应用 4.1Shor算法--Shor的算法--一个范例 4.2Grover算法 4.3量子机械系统的模拟 5.量子通讯 5.1量子通讯是如何工作的 5.2量子比特的任务 6.当今进展及未来展望 7.结论

8.术语表 9.参照表 9.1书籍 9.2人物 9.3杂志文章 9.4网页 1.介绍 经常会有能使计算机的性能大大改善的新技术出现。从晶体管技术的引进,到超大规模集成电路的持续性发展,科技进步的速度总是如此无情。近日来,现代处理器中晶体管体积的减小成为计算机性能改进的关键所在。然而,这种不断的减小并不能够持续很长的时间。如果晶体管变得太小,那种对量子机械的未知影响将会限制它的性能。因此,看起来这些影响会限制我们的计算机技术,它们真的会吗?在1982年,诺贝尔奖获得者--物理学家Richard Feynman想出了“量子计算机” 的概念,那是一种利用量子机械的影响作为优势的计算机。有一段时间,“量子计算机”的想法主要仅仅停留在理论兴趣阶段,但最近的发展令这个想法引起了每一个人的注意。其中一个进步就是一种在量子计算机上计算大量数据的算法的发明,由Peter Shor(贝尔实验室)设计。通过使用这种算法,一台量子计算机破解密码可以比任何普通(典型)计算机都要快。事实上,一台能够实现Shor算法的量子计算机能够在大约几秒内破解当今任何密码技术。在这种算法的推动下,量子计算机的话题开始集中在动力上,全世界的研究人员都争当第一个制造出实用量子计算机的人。 1.1量子计算机的基本要素 在计算机的经典模型中,最基础的构建要素--比特,只能存在于两种截然不同的状态之一:0或是1。在量子计算机中,规则改变了。一个原子比特--经常被简称为“量比”(quantum bit) --不仅仅存在于传统的0和1状态中,还可以是一种两者连续或重叠状态。当一个量比处于这种状态时,它可以被认为存在于两种领域中:一种为0,而另外一种为1。一个基于这种量比的操作能够同时有效地影响两个值。因此,极为重要的一点是:当我们在量比上实行单一操作时,我们是在针对两种不同的值进行的。类似的,一个双量比系统能对4个值进行操作,而一个三量比系统就是8个值。因此,增加量比的数目能够以指数方式增加我们从系统获得的“量子并行效应”(量子并行效应)。在拥有正确算法类型的情况下,它能通过这种并行效应以远低于传统计算机所花费的时间内解决特定的问题。 1.2量子计算机的缺点--(电子)脱散性

量子计算机

量子计算机 量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装臵。当某个装臵处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。 组长:黄桢 组员:鲍成晓、陈成川、葛广杰、胡龙 演讲:黄桢 问题回答:葛广杰 资料收集:鲍成晓、陈成川、胡龙、黄桢、葛广杰 PPT制作:鲍成晓、陈成川、黄桢

目录 第1章量子计算机 (3) 第1.1章有趣的量子理论 (4) 第2章概念 (4) 第2.1章经典计算机的特点 (4) 第2.2章量子计算机的特点 (5) 第2.3章量子计算机能做什么 (6) 第2.4章量子计算机的工作原理 (7) 第2.5章目前发展的系统 (9) 第3章名称的不同 (9) 第3.1章关于在中国台湾的名称 (9) 第3.2章关于在中国大陆的名称 (9) 第4章展望 (10) 第4.1章未来 (10) 第4.2章量子计算机的广阔前景 (10) 第5章研发现状 (10) 第5.1章世界首台量子计算机在美国问世 (10) 第5.2章最新研究结果 (11) 第5.3章国内量子计算机发展现状 (12) 第6章第一台商业化量子计算机 (12)

第1章量子计算机 量子计算机,早先由理查德·费曼提出,一开始是从物理现象的模拟而来的。可他发现当模拟量子现象时,因为庞大的希尔伯特空间使资料量也变得庞大,一个完好的模拟所需的运算时间变得相当可观,甚至是不切实际的天文数字。理查德·费曼当时就想到,如果用量子系统构成的计算机来模拟量子现象,则运算时间可大幅度减少。量子计算机的概念从此诞生。 量子计算机,或推而广之——量子资讯科学,在1980年代多处于理论推导等纸上谈兵状态。一直到1994年彼得·秀尔(Peter Shor)提出量子质因子分解算法后,因其对于现在通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后,量子计算机变成了热门的话题。除了理论之外,也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。 半导体靠控制集成电路来记录和运算信息,量子电脑则希望控制原子或小分子的状态,记录和运算信息。 图2:布洛赫球面乃一种对于二阶量子系统之纯态空间的几何表示法,是建立量子计算机的基础。 20世纪60年代至70年代,人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热,极大地影响了芯片的集成度,从而限制了计算机的运行速度。研究发现,能耗来源于计算过程中的不可逆操作。那么,是否计算过程必须要用不可逆操作才能完成呢?问题的答案是:所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机,而且不影响运算能力。既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作,那么在量子力学中,它就可以用一个幺正变换来表示。早期量子计算机,实际上是用量子力学语言描述的经典计算机,并没有用到量子力学的本质特性,如量子态的叠加性和相干性。在经典计算机中,基本信息单位为比特,运算对象是各种比特序列。与此类似,在量子计算机中,基本信息单位是量子比特,运算对象是量子比特序列。所不同的是,量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上,而且还可以处于纠缠态上。这些特殊的量子态,不仅提供了量子并行计算的可能,而且还将带来许多奇妙的性质。与经典计算机不同,量子计算机可以做任意的幺正变换,在得到输出态后,进行测量得出计算结果。因此,量子计算对经典计算作了极大的扩充,在数学形式上,经典计算可看作是一类特殊的量子计算。量子计算机对每一个叠加分量进行变换,所有这些变换同时完成,并按一定的概率幅叠

量子通信现状与展望

中国科学:信息科学2014年第44卷第3期:296–311 量子通信现状与展望 吴华x,王向斌yz{?,潘建伟xz x中国科学技术大学公共事务学院,合肥230026 y清华大学物理系低微量子物理国家重点实验室,北京100084 z量子信息与量子科学前沿协同创新中心,合肥230026 {济南量子技术研究院,济南250101 *通信作者.E-mail:wang xiangbin@https://www.doczj.com/doc/129495355.html, 收稿日期:2013–08–06;接受日期:2013–12–16 国家重点研究发展计划(批准号:2007CB907900,2007CB807901)、国家自然科学基金(批准号:60725416,11174177)、国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA01Z420,2011AA010800,2011AA010803)和山东万人计划项目资助 摘要本文综述量子通信基本原理、方法、技术手段与应用.介绍量子保密通信基本协议和诱骗态方法,以及基于纠缠分发的量子通信,含基于纠缠光子对的量子保密通信、量子态隐性传输、纠缠光子对操控等.介绍量子通信的技术与应用现状并对未来发展方向做展望. 关键词量子通信量子密钥分发BB84协议诱骗态方法量子隐形传态纠缠光子对操控量子网络 1引言 “最近的16公里量子态隐形传输的成功试验表明,中国将有能力建立起卫星与地面的安全量子通信网络.”——美国《时代周刊》在“爆炸性新闻”栏目中以“中国量子科学的飞跃”为题,对2010年中国科技大学与清华大学合作完成的16公里量子态隐形传输试验进行了评论.相比于经典通信,量子通信究竟有哪些优势,有哪些应用,源于何种原理以及方法和技术手段等,无疑是大家所关心的.我们将在此介绍量子通信的基本概念与方法、技术现状,以及未来应用前景. 量子通信的基本思想主要由Bennett等于20世纪80年代和90年代起相继提出,主要包括量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)[1]和量子态隐形传输(quantum teleportation)[2].量子密钥分发可以建立安全的通信密码,通过一次一密的加密方式可以实现点对点方式的安全经典通信.这里的安全性是在数学上已经获得严格证明的安全性,这是经典通信迄今为止做不到的.现有的量子密钥分发技术可以实现百公里量级的量子密钥分发[3],辅以光开关等技术,还可以实现量子密钥分发网络[4,5].量子态隐形传输是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量,实现量子态(量子信息)的空间转移而又不移动量子态的物理载体,这如同将密封信件内容从一个信封内转移到另一个信封内而又不移动任何信息载体自身.这在经典通信中是无法想象的事.基于量子态隐形传输技术和量子存储技术的量子中继器可以实现任意远距离的量子密钥分发及网络.

量子计算机的发展现状与趋势_王建锋

高教论坛 量子计算机的发展现状与趋势 王建锋 (郑州大学体育学院体育教育系,河南郑州450000) 量子信息科学引入后,重新对计算、信息编码与处理进行了诠释。作为一门高效处理信息的学科,量子信息体现了科技的进步。该 学科融入了多个学科,包括信息科学、 物理学,以及材料学。因此,与传统的计算相比,也具有更强大的生命力。可以看出,自从应用量子 信息科学后,使计算机的更加安全,并且提高了通信的质量。 尽管量子计算机尚在初步发展阶段,但是该学科具有很大的发展潜力。因此,对量子计算机的发展现状与趋势进行探讨非常有必要。 1量子计算机的发展现状1.1研究概况(1)拓扑量子计算。 拓扑量子计算方案由一位数学物理学家提出。根据拓扑量子不受扰动的特点,完成量子计算机的构造。在此基础上,进行容错量子的计算。当前,该计算已经引起了国内外的重视。世界上很多大学已经开始了理论与实验方面的研究。在进行拓扑量子计算时,每个子都有几下几个特点。第一,有很多准例子,分为不同的类型,其作用是进行信息的初始化。第二,当每个子进行交换时,只要满足辫群规 则,就能实现拓扑量子门。 然后,完成信息的处理。第三,在拓扑量子计算中,不用考虑环境影响的因素。所以,保证了处理的准确性。当前,美国已经根据相关研究,成功建立了基本的量子位。 (2)单向量子计算。 单向量子是一种新的途径。该计算采用了量子的纠缠态、经典通信,以及局域操作,来传递非局域作用,继而实现等价的非局域哈密顿量功能。所以,成功建立了一种高度纠缠的状态。该状态被称为图态。利用相邻的量子比特进行LOCC过程,可以完成出发端量子比特的逻辑门操作。根据以上原理,有助于完成电路的设计。可以看出,如何高效的转换量子比特数目图态是其模型计算的难点。 (3)绝热量子计算。 绝热量子计算的核心思想是:依靠绝热演化的性能,来等效实现量子玄正的变换。当表现为绝对零度时,系统则处于初始状态。此时,如果不存在能级交叉的现象,那么在理论上来将,系统就会保持基态。但是,在系统演化前后,基态就存在玄正变换的关系。在这种情况下,则可以根据绝热的过程,来实现量子计算。以上方案既有优点,也有缺陷。其优点在于保证系统处于基态。其缺陷为能隙缩小,延长了绝热演化的时间。针对以上问题,采用量子仿真技术就可以解决。该技术的应用,促进了科技的快速发展。 1.2实验进展(1)量子点体系。 量子点体系是在微加工方法的基础上,利用半导体二维电子气,然后成功研制出单电子晶体管。该体系符合量子力学规律,代表了未来量子计算机发展的方向。近年来,国际上多个单位通过研究,在这方面取得了很大进展。研究表明,当半导体量子点具备一定条件后,就可以作为量子芯片。尽管如此,量子芯片在应用的过程中,还存在很大的问题,比如受到周边环境影响较大。鉴于此,在未来的研究中,必须加大力度。 (2)超导量子电路。 该量子计算的核心是Josephson。根据不同的表征量子比特,将其分为三个类型,分贝是电荷、相位,以及磁通。研究表明,该量子电路的特点包括以下两个方面。一方面,利用量子电路结构,能够完成 电路的设计、制定。同时,也可以完成对磁通信号的调整、控制。另一 方面,根据当前的微电子制造工艺,提高了该量子电路的拓展性。 (3)离子阱体系。离子阱体系诞生后,首先实现了量子计算。当前,经过不断的研究,该体系已经在实验方面,取得了很大的进展,其水平非常高。近年来,主要的研究方向为:提高量子操控的单元技术、体系的拓展 等。 调查显示,美国已经启动了相关的计划,预计能够取得更大的研究成果。 2量子计算机的发展趋势近年来,美国实施了研究量子芯片的计划。该计划是时候,不仅推动了量子计算机的研究,而且加大了竞争。随着半导体芯片的快速发展,其晶体管的尺寸也不断减少。目前,与单位流感病毒的大小差不多。其次,晶体管的数目也逐渐减少,量子效应不断增强。在传统模式下,能够达到控制电子的物理极限。当单位晶体管只能容纳一个电子时,也必然满足量子学的规律。可以看出,芯片在发展的过程中,很大程度上依赖于新一代的量子力学计算芯片。随着半导体 微电子技术被突破后,就出现了量子芯片。 美国竞争力计划推行后,代表了量子芯片的实际应用。由于量子芯片与国家安全、产业安全息息相关,美国相关负责人已经将芯片科技提到重要战略位置。受美国的影响,日本、欧共体等也启动了相关的计划,引发了新的计算机技术竞争。目前,在新的发展形势下,给我国电子个工业也带来了机遇和挑战。因此,我们必须抓住机遇,稳步推行量子调控计划。只有这样,才能在未来不受制于人,实现信息技术的革新。调查显示,近年来,通过不懈的努力,我国已经加快了量子信息技术的发展,并取得了很大成绩。表现为:在多光子纠缠、量子密码技术方面,取得了很大的进展和突破。但是,与西方国家相比,我国的研究基础还很薄弱,缺乏原创性的成果,总体水平还不高。特别是在量子计算机学科主流方向上,与西方国家存在很大的差距。鉴于此,我国需要迫切开展更富有挑战性的量子计算机计划,同时不断壮大科研队伍,保证技术方面的支撑。只有加强基础建设,才能实现新一轮的突破,在国际竞争中抢占制高点。 随着社会、经济的快速发展,量子计算机以强大的计算能力,得到了广泛的应用。可以看出,在未来的发展中,量子计算机必然在世界领域内,占有一席之地。尽管如此,该体系在运作的过程中,依然存在很多问题。因此,世界各国需要加大研究的力度,不断创新技术,完善体系,以此来获得更大的研究成果。 参考文献 [1]邹奕成,毛杰.量子计算机的发展[J].科教导刊:电子版,2016(24):131-131.[2]刘超,梁丽,徐亮.计算机的发展趋势分析[J].产业与科技论坛,2013,12(2):91-92.[3]潘斌辉,孔外平.量子计算机的发展现状与趋势[J].中国科学院院刊,2010,25(5):4-8.[4]马宏源,李伟.量子计算机的研究与发展[J].北京电力高等专科学校学报:社会科学版,2010,27. 作者简介:王建锋(1974-),男,汉族,籍贯:河南省登封市大金店镇金东村,学士学位,讲师,研究方向:计算机。 摘要:与传统的计算工具相比,量子计算机更加先进。应用该工具后,在处理数据上发挥了更强大的功能,解决了以往比较困难的 数学问题。基于此, 引起了世界各国的重视。本文结合实际的工作经验,对量子计算机的发展现状进行了分析。然后,提出了在未来的时代中,量子计算机的发展趋势。 关键词:量子计算机;发展;现状;趋势;分析57··

量子计算的发展讲解学习

量子计算的发展

量子计算的发展 摘要:量子计算是量子力学的新进展,它是一种和传统的计算方式迥然不同的新型计算.其概念是全新的,它将使计算技术进入一种前所未有的新境界。对于某些问题,量子计算机可以达到常规计算机不能达到的解题速度.量子计算机可以解决常规计算机不能解决的某些问题量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。本文介绍了量子计算的含义及其基本原理,以及对于未来量子计算的发展前景。 关键词:量子计算;量子计算机;量子位

目录 引言 (4) 1基本概念 (4) 1.1量子计算 (4) 1.2量子计算机 (4) 1.3量子位 (5) 2.量子计算的原理 (6) 2.1量子叠加性 (6) 2.2量子纠缠 (7) 3.量子计算的发展 (7) 3.1中期发展 (7) 3.2发展前景 (8)

量子计算的发展 引言 自MaxPlanck在1900年提出量子假说以来,量子力学给人类生活带来翻天覆地的变化,改变了经典物理学对世界的认知方式。量子计算和量子计算机概念起源于著名物理学家Feynman,是他在1982年研究用经典计算机模拟量子力学系统时提出的。1985年Deutsch提出第一个量子计算模型即图灵机,量子计算才开始具备了数学的基本型式。由此,量子计算迅速吸引了全世界研究者的注意并成为一门具有巨大潜力的新学科。 1. 基本概念 1.1量子计算 量子计算是应用量子力学原理来进行有效计算的新颖计算模式,它利用量子叠加性、纠缠性和量子的相干性实现量子的并行计算。量子计算从本质上改变了传统的计算理念。 1.2.量子计算机

计算机科学前沿热点及发展趋势

计算机科学前沿热点及发展趋势 摘要:计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。文章系统地介绍了信息处理、文字与自然语言的理解、数据仓库和数据挖掘;知识科学;人工智能、人工神经网络的研究、遗传算法、逻辑学等领域研究中前沿的若干问题,并提出未来计算机科学的发展趋势。 关键词:信息技术知识科学智能技术发展趋势 在短短的60年里,计算机科学发展至今,取得了巨人的成就。从观念上改变了人们对世界的认识,将人类社会带入了信息时代。加速T人类社会的发展。在今天计算机科学技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分,而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。 1 计算机科学前沿热点 近年来,计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息,它是人们对信息经过大脑的加工与处理后,形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。 根据研究分析表明,在三大研究领域中,主要有以下前沿热点研究: (1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。 (2)知识方面:以知识科学与知识工程为主要研究的问题。 (3)智能方面:以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。 1.1 信息科学 1.1.1 信息处理技术 信息处理技术是当今计算机科学发展的重点,目前计算机处理的信息可分为符号和数据,因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科学正在形成和迅速发展,现在主要的研究课题集中在以下六个方面: (1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。 (2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。 (3)信号的测量、分析、处理及显示。 (4)模式信息处理。研究对文字、声音,图像等信息的处理、分类和识别,研制机器图像和语音识别系统。 (5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用,建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统,即专家系统。 (6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制,从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。 1.1.2 数据挖掘技术 传统的数据库技术是单一的数据资源,即以数据库为中心,对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来,随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求,希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有: (1)异构数据的接口机制;(2)数据仓库的体系结构问题;(3)数据仓库的数据优化问题;(4)数据仓库中数据的获取与整理;(5)历史数据的提出和信息挖掘;(6)信息挖掘的方法学问题;

计算机发展史简介

第一章计算机发展史简介 一.先驱者的贡献 帕斯卡(Biaise Pascal,1623~1662) ↖法国数学家、物理学家 ↖19 岁受机械时钟的启发发明第一个齿轮式机械计算器(1642 年),只能做加、减法 巴贝奇(C.Babbage,1791~1871) ↖英国数学家 ↖公认的计算机之父 ↖研制出差分机和分析机 ↖提出程序控制的思想 ↖提出了完整的通用计算机的设计方案,已经有许多的现代计算机的元素在里面,最终100 年后由艾肯实现 爱达.拜伦(Ada Augusts Lovelace,1815~1852) ↖英国数学家 ↖为巴贝奇的分析机编制程序 ↖虽然还没出现?°循环?±,?°子程序?±的概念,但其中已经蕴含了现在程序的思想。 ↖被称为世界上第一位程序员 艾肯(Howard Aiken,1900~1973) ↖美国数学教授 ↖制造出第一台机电式计算机MarkI ,后又制造出MarkII ↖MarkI 的一些参数: 以机电的方法代替机械的方法实现分析机,1944 年完成,在哈佛大学用了15 年 15.5米,高2.4米,75万个零部件 乘法速度是3 秒 图灵(Alan Turing,1912~1954) ↖英国科学家 ↖现代计算机诞生过程中最重要的两个 人物之一,另一个是冯. 诺依曼 ↖他对现代计算机的贡献有两个: 建立图灵机理论模型 提出定义机器智能的图灵测试 冯.诺依曼(Von.Neumann,1903~1957) ↖美国数学教授 ↖现代计算机之父 ↖两个方面的重要贡献 提出了存储程序的思想 在EDVAC设计中提出的计算机结构奠定了现代 计算机体系结构框架,被称为冯.诺依曼结构 二.现代计算机的诞生 第一台电子数字计算机电子计算机ENIAC的诞生 (Electronic Numerical Integrator And Computer) 电子数字积分计算机

我国量子通信行业发展现状及项目建设情况

我国量子通信行业发展现状 2015年12月11日,欧洲物理学会新闻网站“物理世界”公布了2015年度国际物理学领域的十项重大突破,中国科学院院士潘建伟和陆朝阳等完成的科研成果“多自由度量子隐形传态”入选并名列榜首。 事实上,中国的量子通信技术已经达到世界顶尖水平,领先欧美国家不止一个身位。2016年,世界上第一条量子通信保密干线——“京沪干线”将正式建成,同时,由中国科学家自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”也是发射在即。安信证券分析师李伟认为,2016年将是量子通信规模应用元年。 虽然科研水平高于欧美,但在国外,量子信息的研究主要是由Google、IBM、微软等科技巨头承担,中国急需一批企业将科研成果应用到商业市场上。2015年10月,阿里云与中科院旗下国盾量子在2015云栖大会上联合发布量子加密通信产品,随后又与中国科技大学等单位成立“中国量子通信产业联盟”,成为量子通信商业化的领跑者。 国内企业和研究机构加强合作,共同推进产业化。我国从事量子计算实验研究的主要单位是中国科技大学、清华大学、国防科技大学、南京大学和中国科学院武汉物理数学研究所等。2015年7月30日,阿里云与中科院在上海联合创立量子计算实验室,研究量子安全,计算领域。2015年8月31日,蓝盾科技晚间发布公告称,公司与华南师范大学信息光电子科技学院签署了《共建量子密码技术联合实验室框架协议》,双方拟共同筹建量子密码技术联合实验室。2015年11月13日,中航工业与中国科大共建量子技术研发中心。 我国量子通信行业项目建设情况 广域量子通信网络建设分三步走:(1)通过光纤—构建城域量子通信网络;(2)通过加中继器—构建城际网络;(3)通过卫星—实现洲际、星际网络。 2012年2月,由中国科学技术大学和安徽量子通信技术有限公司与合肥市合作的城域量子通信实验示范网建成并进入试运行阶段,使合肥市成为全国乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。 2013年11月“济南量子通信试验网”投入使用。这是我国第一个以承载实际应用为目标的大型量子通信网,覆盖济南市主城区,包括三个集控站在内共56个节点,涵盖政务、金融、政府、科研、教育等五大领域。 随着量子通信城域网络在中国的迅速发展,越来越多的城市拥有自己的量子通信专网,上海、杭州、广州、深圳、乌鲁木齐等城市也在加紧建设量子通信城域网。为了连接各城市城域网,城际量子通信网络也将逐步建设。计划2016年建成的“京沪干线”将连接北京、济南、合肥、上海、杭州,全长2025公里,提供4城市间网状8Gbps加密应用数据传输业务,总带宽设计100G,总投资额5.6亿元人民币,首批客户

未来计算机的发展趋势

未来计算机的发展趋势 目前,中间件技术已经发展成为企业应用的主流技术,如交易中间件、消息中间件、专有系统中间件、面向对象中间件、数据存取中间件、远程调用中间件等。 随着计算机应用的广泛和深入,又向计算机术本身提出了更高的要求。要起提高计算机的工作速度和存储量,关键是实现更高的集成度。传统的计算机的芯片是用半导体材料制成的,这在当时是最佳的选择。但随着集成的提高,它的弱点也日益显现出来。专家们认识到,尽管随着工艺的改进,集成电路的规模越来越大,但在单位面积上容纳的元件有限的,在1毫米见的硅片上最多不能超过25万个,并且它的散热、防漏电等因素制约着集成电路的规模,现在的半导体芯片发展即将达到理论上的极限。因此,有人预测现行的计算机系统将在2010年遇到无法逾越的障碍。为此,世界各国研究人员正在加紧研究开发新一代计算机,从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。计算机的发展趋势表现为4种,即巨型化、微型化、网络化和智能化。未来新一代的计算机可分为模糊、量子、超导、光子和DNA5种类型。 1计算要的发展趋势 1)巨型化 巨型化是指计算机速度更快、存储容量更大、功能更强、可靠性更高的计算机。其运算能力一般在每秒百亿次以上,存容量在几百G字节以上。巨型计算机主要用于尖端科学技术和军事国防系统的研究开发。巨型计算机的发展集中体现了计算机科学技术的发展水平。

2)微型化 微型化是指发展体积更小、功能更强、可靠性更高、携带更便、价格更便宜、适用围更广的计算机系统。因为微型机可渗透到诸如仪表、家用电器、导弹弹头等中、小型机无法进入的领域,所以20世纪80年代以来发展异常迅速。预计微型机性在一起,今后将逐步发展到对存储器、通道处理机、高速运算部件、图形卡、声卡的集成,进一步将系统的软件固化,达到整个微型机系统的集成。 3)网络化 网络化是指利用通信技术,把分布在不同地点的计算机互联起来,按照网络协议相互通信,以达到所有用户都可共软件、硬件和数据资源的目的。目前计算机联网已经非常普遍,但是计算机网络化仍然有多工作要做。如网络上资源虽多,利用却并不便;联网的计算机虽多,计算机特别是服务器的利用率并不高;网络虽然便,但是却不安全,等等。计算机网络化在提供便、及时、可靠、安全、高效的信息服务面还有很多的工作要做。 目前各国在开发三网合一的系统工程,即将计算机网、电信网和有线电视网合为一体。将来通过网络能更好地传送数据、文体资料、声音、图形和图像,用户可随时随地在全世界围拨打可视和收看任意的电视和电影。 4)智能化 5)智能化是指让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能计算机具有解决问题和逻辑推理的功能,以及知识处理和知识库管理的功能等。 人与计算机的联系是通过智能接口,用文字、声音、图像等与计算机自然对话。智能化的研究领域很多,其中最有代表性的领域是专家系统和

量子计算的发展

量子计算的发展 摘要:量子计算是量子力学的新进展,它是一种和传统的计算方式迥然不同的新型计算.其概念是全新的,它将使计算技术进入一种前所未有的新境界。对于某些问题,量子计算机可以达到常规计算机不能达到的解题速度.量子计算机可以解决常规计算机不能解决的某些问题量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。本文介绍了量子计算的含义及其基本原理,以及对于未来量子计算的发展前景。 关键词:量子计算;量子计算机;量子位

目录 引言 (1) 1 2 2 3 3 2.1量子叠加性 (3) 4 3.量子计算的发展 (5) 5 3.2发展前景 (5)

量子计算的发展 引言 自MaxPlanck在1900年提出量子假说以来,量子力学给人类生活带来翻天覆地的变化,改变了经典物理学对世界的认知方式。量子计算和量子计算机概念起源于著名物理学家Feynman,是他在1982年研究用经典计算机模拟量子力学系统时提出的。1985年Deutsch提出第一个量子计算模型即图灵机,量子计算才开始具备了数学的基本型式。由此,量子计算迅速吸引了全世界研究者的注意并成为一门具有巨大潜力的新学科。 1. 基本概念 1.1量子计算 量子计算是应用量子力学原理来进行有效计算的新颖计算模式,它利用量子叠加性、纠缠性和量子的相干性实现量子的并行计算。量子计算从本质上改变了传统的计算理念。 1.2.量子计算机 量子计算机是实现量子计算的机器。作为其核心器件的量子计算机是个由许许多多量子处理器构成的多体量子体系,每个量子处理器是个两态量子系统。基于量子叠加性原理,采用合适量子算法可以加快某些函数的运算速度,如Shor量子并行算法可以将“大数因子分解”这个电子计算机上指数复杂度的难题变成多项复杂度的“易解”问题,从而可攻破现有广泛使用的公钥RSA等体系。

量子通信技术发展现状及面临的问题研究_徐兵杰

doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2014.05.001 量子通信技术发展现状及面临的问题研究 徐兵杰1,刘文林2,毛钧庆3,杨燕3 (1.保密通信实验室,四川成都610041;2.解放军95830部队,北京100093;3.解放军91746部队,北京102206) 摘要:量子通信具有更高的传输速率和更可靠的保密性,是世界各国正在研究和发展的通信技术热点之一。首先介绍量子通信技术的基本概念、发展历程、系统架构、特点优势,然后重点阐述国内外量子密钥分配、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子机密共享等技术的研究进展情况,最后分析量子通信技术研究和发展过程中面临的困难及局限。 关键词:量子通信密钥分配隐形传态机密共享 中图分类号:TN91文献标志码:A文章编号:1002-0802(2014)05-0463-06 Research on Development Status and Existing Problems of Quantum Communication Technology XU Bing-jie1,LIU Wen-lin2,MAO Jun-qing3,YANG yan3 (1.Science and Technology on Communication Security Laboratory,Chengdu Sichuan610041,China; 2.Unit95830of PLA,Beijing100093,China;3.Unit91746of PLA,Beijing102206,China)Abstract:Quantum communication is a new communication technology under research and development,which possesses higher transmission rate and reliable secure communication advantages.This paper intro-duces the concepts,development,system architecture,features and advantages of quantum communication technologies firstly.Then it focuses on demonstrating the technology research progress of quantum commu-nication,such as quantum key distribution,teleportation,secure direct communication and secret sharing.Finally,the research and development difficulties of quantum communication technology and limitations are analyzed in this paper. Key words:quantum communication;key distribution;teleportation;secret sharing 0引言 量子通信基于量子力学原理,将微观世界的物质特性运用到通信技术上,在高速传输和高可靠保密通信方面具有优势,成为当今通信技术领域的研究热点之一。世界各国纷纷投入大量的人力和物力进行研究和开发,在理论研究和实验技术上均取得了重大突破。 1量子通信技术 1.1基本概念 量子通信是利用量子相干叠加、量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信技术,由量子论和信息论相结合而产生[1]。从物理学角度看,量子通信是在物理极限下利用量子效应现象完成的高性能通信,从物理原理上确保通信的绝对安全,解决了通信技术无法解决的问题,是一种全新的通信方式[2]。从信息学角度看,量子通信是利用量子不可克隆或者量子隐形传输等量子特性,借助量子测量的方法实现两地之间的信息数据传输。量子通信中传输的不是经典信息,而是量子态携带的量子信息,是未来通信技术的重要发展方向。 1.2发展历程 量子通信的研究发展起步于20世纪80年代[3]。1969年,美国哥伦比亚大学Wiesner提出采用量子力学理论保护信息安全的设想。1979年,美国IBM公司的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard提出了将Wiesner的设想用于通信传输的 第47卷第5期2014年5月 通信技术 Communications Technology Vol.47No.5 May.2014

计算机未来发展趋势

计算机未来发展趋势 摘要:随着信息技术的发展,计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用,本文所要论述的就是通过现有的技术以及当今在计算机领域还在研究中的尖端科技,对于计算机未来的一些展望以及计算机在未来可能的发展方向。 关键词 计算机发展方向微型化计算能力新型计算机智能

0引言 计算机在最近的几十年发展突飞猛进,是在众多行业中发展最快的高新领域之一,上世纪九十年代的人还难以预料今天计算机会如此强大,而今天的我们所预见的未来的计算机又将有几分准确性呢。不管未来的计算机是什么样的,根据现在的研究以及人们的需要来看,有几个特点可能会在较近的未来实现,计算机将会更加微型化,计算能力还会更加强大,而随着计算机与诸多领域的相互渗透,新型计算机也会应运而生,此外,计算机的智能化也是人们研究的热点问题。

1“更小更强大” 从1946年第一台计算机诞生以来,计算机都在向着计算能力更强大的方向发展,而随着计算机技术的民用化,为了更方便人们的生活,计算机又在向着更小的方向发展。“更小更强大”是计算机制造领域人们追求的目标。随着技术的发展,当今的计算机已经具有很强的计算能力和便携性,在以后的发展中,计算机要想更小而有计算能力更强,就需要有更精细更先进的生产技术,这才能使同样的面积具有更高的计算能力和更快的速度,现在CPU的生产技术已经达到纳米级,CPU的更加微小将同时带动电脑其他部件诸如内存、硬盘、显卡、主板的微型化,但与此同时,密集化将会产生更大的发热问题,这就需要研究人员采用更先进的散热技术和优化能力,只有电脑上的主要部件都微型化,才能实现整台电脑的微型化。但就计算能力而言,计算机领域著名的摩尔定律并不是一成不变的,因为分子原子也是有大小的,现在可以将硅处理到纳米级,但总是会遇到小到不能再处理的瓶颈,到那时再先进的生产技术也无济于事,这时便需要考虑到算法和计算方式的问题。在未来是否会有更加先进的计算方式取代二进制,是否会有更加简捷的算法,是计算机领域工作者应该考虑的。 2新型计算机 一方面,一部分人在对现有计算机进行更加深入的研究,而另一方面,一些人在计算机与其他领域的渗透中不断探索,研究新型的计算机。 2.1量子计算机

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