计算机未来的发展方向有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

计算机的发展趋势

Answer 2

越来越多的专家认识到，试图在传统计算机的基础上，大幅度提高计算机的性能，永远都是一个空想。只有一切重新开始，才可能找到计算机发展的突破口。很多专家都在探讨，如何利用生物芯片、神经网络芯片等全新技术，促进计算机的再次飞跃。但也有很多专家把目光投向了最基本的物理原理上，他们认为以光子、量子和分子计算机为代表的新技术，将推动新一轮的超级计算技术革命。

分子计算机

分子计算机之所以成为可能，靠的是当信息变成正负电荷存在时，分子晶体可以充分的吸收它们，并且以更有效的方式组织和排列这些电荷，实现对信息的高效处理。而且随着纳米技术的发展，分子计算机的体积将剧减到令人难以置信的程度。

此外，消耗在分子计算机上的电能也将大大减少，但这并不影响它长期存储大量数据的能力。

美国加州大学和惠普公司的联合研究小组，曾在英国《科学》杂志上发表文章，称他们能通过特殊技术，制作出分子“逻辑门”这种分子电路的基础元件。美国橡树岭国家实验所的研究人员，则采用另一种方式制造出了“逻辑门”。他们把菠菜中的一种微小蛋白质分子提取出来，使之附着于金箔表面，并严格控制了分子排列的方向。．实验结果表明，这种蛋白质分子可以在非常短的时间内产生感应电流，也就是说，由它制成的电路可以在很短的时间内开关“逻辑门”，让大量的信息通过。

2001年9月，IBM的科学家第一次在一个单分子内，建成了计算机逻辑电路。这将最终促使更小、更快、更低能牦的新型计算机问世。当我们一直采用的硅芯片技术在未来10到15五年内达到极限，不可能再缩小时，这个接班人会代替它再好好干下去。

光子计算机

光子计算机是用光子取代电子，进行数据的运算、传输和存储的新型计算机。‘在这类计算机中，不同的数据由不同波长的光来表示。这种方法，远胜于电子计算机利用电子“0”和“1”的状态变化通过进行二进制运算来处理信息。因此，出现复杂度高、计算量大的任务时，光子计算机能够实现快速的并行处理，效率大大超过了电子计算机。据科学家估计，光子计算机将使运算速度呈指数倍地上升。

然而，要想制造真正的光子计算机，需要开发出一种光学晶体管作为基础元件。有了光学晶体管，就可以用一束光波控制另一束光波，从而达到控制光子移动的最终目的。从理论上说，科学家们可以设计出这样的装置，但是它需要的温度等条件太苛刻了，很难进入实用阶段。

最近，美国的贝尔实验室宣布，它已经研制出了世界上第一台光学计算机，运算速度高达每秒10亿次。尽管这台计算机与理论上的光学计算机还有一定距离，但已显示出强大的生命力。

量子计算机

把量子力学和计算机结合起来的可能性，是在1982年由美国著名物理学家理查德·费因曼首次发现的。不久之后，英国牛津大学的物理学家戴维·多伊奇，于1985年初步阐述了量子计算机的概念，并指出，量子并行处理技术会大大提高传统计算机的功能。

量子计算机最根本的优势在于，它是利用比分子更小的原子，作为最基本的数据单位来进行运算。美国、英国和以色列等国家，都先后开展了有关量子计算机的基础研究。

虽然分子、光子和量子计算机的研究才刚刚起步，它们究竟具有什么样的功能也并不清楚，但科学家们却都充满信心，各国政府也非常支持他们的科研工作。在全世界的关注和支持下，这几种新型计算机都将在未来一二十年内，取得突破性进展，并以独特的形象与我们见面。

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Answer 3

计算机发展可能有如下四个方向：
1.量子计算机
量子计算机是基于量子效应基础上开发的，它利用一种链状分子聚合物的特性来表小开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。量子计算机中的数据用量子位存储。由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0又存储1。因此，一个量子位可以存储2个数据，同样数量的存储位，量子计算机的存储量比通常计算机大许多。
2.光子计算机
光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。在光子计算机中，不同波长的光代表不同的数据，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。
3.分子计算机
分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下，甚至在生物有机体中运行，并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。
4.纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围，质地坚固，有着极强的导电性，能代替硅芯片制造计算机。“现在纳米技术止从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用

Answer 4

未来计算机的发展趋势一：微型化
什么是微型化？简单来说微型化就是计算机体积更小了。对于那些需要经常携带计算机出门工作的人来说，计算机如果太重了，携带出门是非常累的一件事，而目前计算机的体积显然是还没有达到人们心中理想的重量。小编来和大家举个例子，办公计算机总共有两个尺寸，一个是13英寸左右，体积重量大概是1365g；而另一个是15英寸以上，体积重量基本上不会超过1500g。所以，关于计算机的体积，小编认为这是未来计算机的发展趋势之一，小编希望未来计算机体积可以控制在500g左右。

未来计算机的发展趋势二：巨型化
所谓巨型化，是指计算机的反应速度更快、储存容量更大、功能更完善、可靠性更高。现如今，计算机已在各个方面都有运用，比如电子、人工智能、军事等等，计算机应用领域可以说是非常广泛的，由此则可反映出一个现象，人们对于计算机的要求也更高了，如果计算机的更新换代速度缓慢的话，则会影响国家的经济发展。因此，小编认为未来计算机的发展趋势在更新换代速度上，需要再次加快脚步，这就是巨型化。
未来计算机的发展趋势三：智能化
智能化不用多说了，从字面意思理解就是计算机更加智能，与人类接轨，可以模拟人的感觉和思维过程。举个例子，假如有人需要上网查找资料，搜索出来的结果通常有很多，这需要人们一个一个的看下来，才能找出自己想要的资料；而如果计算机搜索引擎可以模拟人的感觉和思维，自动识别出人们想要的资料，把它排在第一位，这样的话就可以节省人们很多时间，而且非常方便。因此，未来计算机的发展趋势，小编认为智能化也是非常重要的一个方面。

Answer 5

计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

　　

　　计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。