未來計(jì)算機(jī)：比現(xiàn)在快億倍 隨時(shí)變身抵御攻擊
計(jì)算機(jī)是人們?nèi)粘９ぷ鳌W(xué)習(xí)和生活中離不開的工具。隨著技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷發(fā)展，除了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)性能不斷提升外，還出現(xiàn)了許多新型計(jì)算機(jī)，其性能大大超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，本文就介紹幾種未來的計(jì)算機(jī)，讓你大開眼界。
光子計(jì)算機(jī)中的芯片
“光腦”來了！
人們目前所熟悉的電子計(jì)算機(jī)，從第一代的電子管計(jì)算機(jī)到第五代智能計(jì)算機(jī)，都是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，由電信號(hào)來傳遞、存儲(chǔ)和處理信息。
光子計(jì)算機(jī)是相對(duì)電子計(jì)算機(jī)而言的，又名“光腦”。光子計(jì)算機(jī)由光信號(hào)來傳遞、存儲(chǔ)和處理信息，光子作為信息載體，在以光互連代替導(dǎo)線互連、以光硬件代替電子硬件的機(jī)器內(nèi)部，以接近每秒30萬千米的速度傳遞和處理信息。光子計(jì)算機(jī)不同于電子計(jì)算機(jī)對(duì)電子的控制來進(jìn)行操作，它依靠激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、光濾波器等光學(xué)元件和部件對(duì)光子的控制來完成運(yùn)算。
在光子計(jì)算機(jī)中，由于光子沒有質(zhì)量、不帶電荷，傳遞信息時(shí)不受電磁場(chǎng)作用，千萬束光也能平行或相互交叉?zhèn)鞑ィ舜嘶ゲ桓蓴_、齊頭并進(jìn)地同時(shí)穿越一只光學(xué)元件，其傳遞速度基本是光速，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子攜帶信息的傳遞速度。光子“無導(dǎo)線”傳遞信息，信息通道是平行的且密度極大。1角硬幣大小的棱鏡，其形成的并行信息通道的傳輸能力，可超過全世界現(xiàn)有電纜的許多倍。光子除在產(chǎn)生它的光輻射源（激光源）需要少許能量外，在傳遞和轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)和處理信息時(shí)能量消耗極低。正因?yàn)槿绱耍庾佑?jì)算機(jī)最重要的優(yōu)勢(shì)是信息的并行傳輸、高速處理、大容量存儲(chǔ)以及運(yùn)行的低能量消耗，這決定了光子計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)能力和運(yùn)算速度等方面遠(yuǎn)超電子計(jì)算機(jī)。
生物計(jì)算機(jī)，有思維能判斷
生物計(jì)算機(jī)是受人腦具有強(qiáng)大信息處理能力的啟發(fā)，模擬人腦的生物功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字計(jì)算的一類高性能計(jì)算設(shè)備。通俗來講，人們知道，生物組織體是由無數(shù)個(gè)細(xì)胞組成，細(xì)胞又由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物組成，這些有機(jī)物中的蛋白質(zhì)分子就如同開關(guān)一樣，具有類似電子計(jì)算機(jī)中電子元件的“開”與“關(guān)”的功能，可以看成一個(gè)開關(guān)。由此，人類利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子，作為生物元件或生物芯片制成計(jì)算機(jī)，這即生物計(jì)算機(jī)。
生物計(jì)算機(jī)的生物元件比電子計(jì)算機(jī)的電子元件要小很多，由于蛋白質(zhì)分子有能力自我組合，生物芯片一旦出現(xiàn)故障，可自我修復(fù)，實(shí)現(xiàn)自愈合和自改善，同時(shí)通過發(fā)揮生物的調(diào)節(jié)特性，能使生物計(jì)算機(jī)有一定的思維和判斷能力。更獨(dú)特的是，生物計(jì)算機(jī)的生物元件開關(guān)速度要快得多，可模擬人腦的生物特性，天然擁有人腦的并行處理功能，運(yùn)算速度比現(xiàn)在最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)還要快10萬倍左右。由此可知，生物計(jì)算機(jī)不但體積小、存儲(chǔ)能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、可靠性好，而且擁有一定的智能，可進(jìn)行思維和判斷。
量子計(jì)算機(jī)，解密成“分分鐘”的事
量子計(jì)算機(jī)是一種使用量子算法操控量子比特，實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算的設(shè)備。量子計(jì)算機(jī)采用并行的計(jì)算方式，其運(yùn)算速度相當(dāng)于很多臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的并行運(yùn)算能力，因此其運(yùn)算速度非常快，運(yùn)算能力非常強(qiáng)。據(jù)媒體日前報(bào)道，谷歌量子人工智能實(shí)驗(yàn)室12月9日發(fā)布消息稱，在最近進(jìn)行的測(cè)試中，該研究實(shí)驗(yàn)室的量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片上運(yùn)行的模擬裝置快1億倍。正因如此，用量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行密碼解密也就成了“分分鐘”的事。不過，研發(fā)量子計(jì)算機(jī)最大的難點(diǎn)在于它的“不穩(wěn)定性”，一旦量子計(jì)算機(jī)用的計(jì)算要素———量子比特的相干性消失，量子計(jì)算機(jī)就會(huì)退化成普通計(jì)算機(jī)。
擬態(tài)計(jì)算機(jī)，隨時(shí)變身抵御攻擊
擬態(tài)計(jì)算機(jī)是受自然界的“偽裝大師”章魚通過扭曲身體和觸手以及改變顏色、模仿其他動(dòng)物的外表和行為來規(guī)避危險(xiǎn)的啟發(fā)，按照擬態(tài)計(jì)算原理構(gòu)造的一種計(jì)算機(jī)，它改變了電子計(jì)算機(jī)“結(jié)構(gòu)固定不變、靠軟件編程”的計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)可變，并“依靠變結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)合”的運(yùn)行模式，從而能像“變形金剛”一樣，根據(jù)不同計(jì)算任務(wù)，通過主動(dòng)“變身段”迎合不同用戶或計(jì)算任務(wù)，合理地利用計(jì)算資源，同時(shí)還能以結(jié)構(gòu)的不確定性來抵御黑客或病毒的攻擊，使計(jì)算機(jī)擁有高安全性。
除了以上幾種外，未來的高性能計(jì)算機(jī)還包括納米計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、化學(xué)計(jì)算機(jī)等，不過多數(shù)這些未來計(jì)算機(jī)還處于探討試驗(yàn)階段，但隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)像其他任何事物一樣，發(fā)展永不會(huì)停步。在不久的以后，電子計(jì)算機(jī)很有可能被它們中的一種或兩種取代，這些計(jì)算機(jī)可以更好地在對(duì)武器研制、戰(zhàn)爭(zhēng)設(shè)計(jì)、作戰(zhàn)模擬、情報(bào)分析、密碼破譯、通信加密、衛(wèi)星導(dǎo)航、防空反導(dǎo)等提供優(yōu)良的服務(wù)，大幅提升部隊(duì)的戰(zhàn)斗力水平和國(guó)家的軍事實(shí)力。（王群）
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