Hur kommer datorerna kommer att utvecklas under de kommande 100 åren?

0
5

Optik, Quantum Bearbetning och DNA-Datorer

Föregående

NÄSTA

Fiberoptisk teknik har redan börjat revolutionera datorer. Fiberoptiska data linjer bära information i otroliga hastigheter och är inte känsliga för elektromagnetiska störningar som klassiska kablar. Tänk om vi skulle bygga en dator som använder ljus för att överföra information i stället för el?

En fördel är att en optisk eller optiska systemet skulle generera mindre värme än de traditionella elektroniska transistor-processor. De uppgifter som skulle sända i en snabbare takt. Men ingenjörer har ännu inte utvecklat en kompakt optisk transistor som kan massproduceras. Forskare vid ETH Zürich kunde bygga en optisk transistor bara en molekyl i storlek. Men för att göra systemet effektivt, forskarna hade att kyla molekyl till minus 272 grader Celsius, eller 1 grad Kelvin. Det är bara lite varmare än deep space [källa: Science Daily]. Det är inte riktigt praktiskt för den genomsnittliga datoranvändare.

Fotoniska transistorer kan bli en del av en kvantdator. Till skillnad från traditionella datorer, som använder binära siffror eller bitar för att utföra operationer, kvantdatorer använda quantum bitar eller qubits. En bit är antingen 0 eller 1. Tänk på det som en strömbrytare som antingen är av eller på. Men en kvantbit kan vara både en 0 och 1 (eller något däremellan), på samma gång. Växeln är både av och på och allt däremellan.

En fungerande kvantdator skulle kunna lösa stora problem som kan delas upp i mindre mycket snabbare än en traditionell dator. Vi kallar dessa problem pinsamt parallella problem. Men kvantdatorer är till sin natur instabilt. Om den kvantmekaniska tillstånd av datorn är upprörd, maskinen kunde återgå till datorkraft av en traditionell dator. Som optisk sändare som skapats vid ETH Zürich, kvantdatorer hålls på bara några grader över den absoluta nollpunkten för att bevara sin quantum staterna.

Kanske framtiden för datorer ligger inom oss. Lag om datorn forskare arbetar med att utveckla datorer som använder DNA för att bearbeta information. Denna kombination av datavetenskap och biologi kan leda vägen till nästa generation av datorer. En DNA-datorn kan ha flera fördelar jämfört med traditionella maskiner. Till exempel DNA är en riklig och billig resurs. Om vi upptäcker ett sätt att utnyttja DNA som ett databehandling verktyg, det skulle kunna revolutionera datorn området.

Genom Kaninhålet

En värld av kvantfysik är konstigt, särskilt om du bara är bekant med klassisk fysik. På den kvantmekaniska nivån-som inkluderar en värld av atomära partiklar upp till molekylära strukturer — den normala regler inte gäller. Till exempel vet vi att genom att observera ett stort event vi ändra på det evenemang är resultatet-så är det omöjligt att mäta något på quantum skala utan att ändra det på något sätt.