大家好,小經來為大家解答以上的算機算機算機問題。光計算機與量子計算機,量計光計算機這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!光計光計
1、算機算機算機一、量計激光計算機。光計光計
2、算機算機算機使用光傳遞信息代替電傳遞從而達到比普通計算機快1000倍傳輸速度的量計激光計算機。
3、電子計算機自誕生后,發展速度是非常快的。
4、由于結構日趨復雜化和高度集成化,于是出現了一系列難以克服的問題。
5、第一個問題是,盡管在電子元器件中傳輸的是很弱的電流,但隨著元器件的高度密集,不僅工作時產生的熱量會急劇增加,而且相鄰的元件也會彼此干擾。
6、第二個問題是,電子計算機的元器件中,電子的運動速度約為每秒60千米。
7、即便是在砷化鎵器件中,電子的運動速度也不會超過每秒500千米。
8、也就是說,電子在導體中最快的運動速度遠不及光子流運動速度,這就大大限制了運算速度的提高。
9、第三個問題是,由于計算機的結構和功能日趨復雜化,組成運算電路的電子元件也日益增多。
10、為了在有限的面積上容納下更多的元件,人們早就將許許多多元件密集起來,做成一個個小方塊。
11、這類方塊就叫集成塊,或叫集成電路。
12、每個集成塊是通過身上的插腳,固定在位置上,并與整個電路相連的。
13、超大規模集成塊的插腳數目是很多的,而且越來越多,已有千余只插腳(如英特爾公司的X79和X99芯片組,就采用了2011根引腳)。
14、若干年后,也許會出現有數千個插腳的集成塊,它們會占據很大的地盤,以致騰不出足夠的宅基來安排它們。
15、隨著巨型計算機的出現,這些問題會日益嚴重。
16、而要解決這些問題,只有將綜合功能性的計算機裝置逐一分解成許多功能單一的裝置,然后再用專門的聯接裝置將它們一個個地連接起來,但這樣一來,計算裝置就會變得更加復雜化。
17、如果用激光計算機,就不存在這些棘手的問題了。
18、在光腦中,輸送信息的是光子,運動速度等于光速度(每秒30萬千米),要比電子運動速度快得多。
19、而且,光子攜帶和傳遞信息的能力也遠遠強于電子。
20、美國、日本的不少公司都在不惜巨資研制激光計算機。
21、預計在2025年,將開發出超級光計算機,運算速度至少比現有的電子計算機快1000倍。
22、以激光為基礎的計算機能廣泛地用來執行一些新任務,例如預測天氣、氣候等一些復雜而多變的過程。
23、再如,還可以應用在電話的傳輸上。
24、因為電話信號正在逐步由光導纖維中的激光束來傳送,如果用光計算機來處理這些信號,就不必再像現在這樣,需要在電話局內將攜帶聲音的光脈沖轉變成電脈沖,經電子計算機處理后再轉換成光脈沖發送出去。
25、即可以省掉光—電—光的轉換過程,直接將攜帶聲音信號的光脈沖加以處理后發送出去,這樣,便大大提高了傳送效率。
26、由于激光計算機善于進行大量的運算,所以能高效地直接處理視覺形式、聲波形式,以及其他任何自然形式的信息。
27、此外,它還是識別和合成語言、圖畫和手勢的理想工具。
28、這樣,光計算機就能以最自然的形式進行人機對話和人機交流。
29、二、光子計算機。
30、光子計算機是一種由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。
31、它由激光器、光學反射鏡、透鏡、濾波器等光學元件和設備構成,靠激光束進入反射鏡和透鏡組成的陣列進行信息處理,以光子代替電子,光運算代替電運算。
32、光的并行、高速,天然地決定了光子計算機的并行處理能力很強,具有超高運算速度。
33、光子計算機還具有與人腦相似的容錯性,系統中某一元件損壞或出錯時,并不影響最終的計算結果。
34、光子在光介質中傳輸所造成的信息畸變和失真極小,光傳輸、轉換時能量消耗和散發熱量極低,對環境條件的要求比電子計算機低得多。
35、隨著現代光學與計算機技術、微電子技術相結合,在不久的將來,光子計算機將成為人類普遍的工具。
36、現有的計算機是由電流來傳遞和處理信息。
37、電場在導線中傳播的速度雖然比我們看到的任何運載工具運動的速度都快,但是,從發展高速率計算機來說,采用電流做輸運信息載體還不能滿足快的要求,提高計算機運算速度也明顯表現出能力有限了。
38、而光子計算機以光子作為傳遞信息的載體,光互連代替導線互連,以光硬件代替電子硬件,以光運算代替電運算,利用激光來傳送信號,并由光導纖維與各種光學元件等構成集成光路,從而進行數據運算、傳輸和存儲。
39、在光子計算機中,不同波長、頻率、偏振態及相位的光代表不同的數據,這遠勝于電子計算機中通過電子“0”、“1”狀態變化進行的二進制數字化運算,可以對復雜度高、計算量大的任務實現快速的并行處理。
40、光子計算機將使運算速度在基礎上呈指數上升。
41、三、激光計算機和光子計算機的區別。
42、激光計算機和光子計算機的區別就是它們的計算方式不一樣。
43、激光計算機是用激光進行計算的。
44、激光是一種最亮的光,也是一種最純的光,其特點是方向性強,亮度高,顏色純。
45、普通光源(如自然光、人造光等)是向四面八方發光。
46、要讓發射的光朝一個方向傳播,需要給光源裝上一定的聚光裝置,如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的凹面鏡,讓光源放在凹面鏡的焦點上,根據光的反射中光路可逆的原理,使輻射光匯集起來向一個方向射出。
47、激光器發射的激光,天生就是朝一個方向射出,光束的發散度極小,大約只有0.001弧度,幾乎是平行光。
48、激光計算機也是根據這個原理,用激光進行計算的。
49、光子計算機是用光子進行計算的。
50、光量子,簡稱光子,是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規范玻色子。
51、光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。
52、光子靜止質量為零。
53、光子以光速運動,并具有速度、能量、動量、質量。
54、當光的質量大于臨界質量時,很容易被電子所吸收或散射;當光的質量小于臨界質量時,不太容易被電子所吸收,即很容易被電子很快發射掉;而處于臨界質量附近的光子較容易被電子吸收,并向不同方向發射,由此而形成靑藍色的天空。
55、光子計算機是通過光子得出相應的數據,從而得出計算結果的。
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