1樓：涵夢馨
基於積體電路的計算機短期內還不會退出歷史舞臺。但一些新的計算機正在躍躍欲試地加緊研究，這些計算機是：超導計算機、奈米計算機、光計算機、dna計算機和量子計算機等。
1.超導計算機
晶片的整合度越高，計算機的體積越小，這樣才不致因訊號傳輸而降低整機速度。但這樣一來就使機器發熱嚴重。解決問題的出路是研製超導計算機。
電流在超導體中流過時，電阻為零，介質不發熱。2023年，英國物理學家約瑟夫遜提出了「超導隧道效應」，即由超導體—絕緣體—超導體組成的器件（約瑟夫遜元件），當對其兩端加電壓時，電子就會像通過隧道一樣無阻擋地從絕緣介質穿過，形成微小電流，而該器件兩端的壓降幾乎為零。與傳統的半導體計算機相比，使用約瑟夫遜器件的超導計算機的耗電量僅為其幾千分之一，而執行一條指令所需的時間卻要快100倍。
2023年11月，日本超導技術研究所與企業合作，製作了由1萬個約瑟夫遜元件組成的超導積體電路晶片。據悉，該所定於2023年生產這種超導晶片，2023年前後製造出這種超導計算機。
2.奈米計算機
在奈米尺度下，由於有量子效應，矽微電子晶片便不能工作。其原因是這種晶片的工作，依據的是固體材料的整體特性，即大量電子參與工作時所呈現的統計平均規律。如果在奈米尺度下，利用有限電子運動所表現出來的量子效應，可能就能克服上述困難。
可以用不同的原理實現奈米級計算，目前已提出了四種工作機制：1）電子式奈米計算技術；2）基於生物化學物質與dna的奈米計算機；3
）機械式奈米計算機；4）量子波相干計算。它們有可能發展成為未來奈米計算機技術的基礎。
3.光計算機
與傳統矽晶片計算機不同，光計算機用光束代替電子進行計算和儲存：它以不同波長的光代表不同的資料，以大量的透鏡、稜鏡和反射鏡將資料從一個晶片傳送到另一個晶片。研製光計算機的設想早在20世紀50年代後期就已提出。
2023年，貝爾實驗室的戴維.米勒研製成功小型光開關，為同實驗室的艾倫.黃研製光處理器提供了必要的元件。
2023年1月，黃的實驗室開始用光計算機工作。光計算機有全光學型和光電混合型。上述貝爾實驗室的光計算機就採用了混合型結構。
相比之下，全光學型計算機可以達到更高的運算速度。研製光計算機，需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學「電晶體」。現有的光學「電晶體」龐大而笨拙，若用它們造成臺式計算機將有輛汽車那麼大。
因此，要想短期內使光學計算機實用化還很困難。
4.dna計算機
2023年11月，美國南加州大學的阿德勒曼博士用dna鹼基對序列作為資訊編碼的載體，在試管內控制酶的作用下，使dna鹼基對序列發生反應，以此實現資料運算。阿德勒曼在《科學》上公佈了dna計算機的理論，引起了各國學者的廣泛關注。阿德勒曼的計算機的計算與傳統的計算機不同，計算不再只是簡單的物理性質的加減操作，而又增添了化學性質的切割、複製、貼上、插入和刪除等種種方式。
dna計算機的最大優點在於其驚人的儲存容量和運算速度：1立方厘米的dna儲存的資訊比一萬億張光碟儲存的還多；十幾個小時的dna計算，就相當於所有電腦問世以來的總運算量。更重要的是，它的能耗非常低，只有電子計算機的一百億分之一。
與傳統的「看得見、摸得著」計算機不同，目前的dna計算機還是躺在試管裡的液體。它離開發、實際應用還有相當的距離，尚有許多現實的技術性問題需要去解決。如生物操作的困難，有時輕微的振盪就會使dna斷裂；有些dna會粘在試管壁、抽筒尖上，從而就在計算中丟失了預計，10到20年後，dna計算機才可能進入實用階段。
5.量子計算機
量子計算機以處於量子狀態的原子作為**處理器和記憶體，利用原子的量子特性進行資訊處理。由於原子具有在同一時間處於兩個不同位置的奇妙特性，即處於量子位的原子既可以代表0或1，也能同時代表0和1以及0和1之間的中間值，故無論從資料儲存還是處理的角度，量子位的能力都是電晶體電子位的兩倍。對此，有人曾經作過這樣的比喻：
假設一隻老鼠準備繞過一隻貓，根據經典物理學理論，它要麼從左邊過，要麼從右邊過，而根據量子理論，它卻可以同時從貓的左邊和右邊繞過
量子計算機在外形上有較大差異，它沒有盒式外殼；看起來像是一個被其它物質包圍的巨大磁場；它不能利用硬碟實現資訊的長期儲存；但高效的運算能力使量子計算機具有廣闊的應用前景。
如何實現量子計算，方案並不少，問題是在實驗上實現對微觀量子態的操縱確實太困難了。這些計算機機異常敏感，哪怕是最小的干擾--比如一束從旁邊經過的宇宙射線--也會改變機器內計算原子的方向，從而導致錯誤的結果。目前，量子計算機只能利用大約5個原子做最簡單的計算。
要想做任何有意義的工作都必須使用數百萬個原子。
2樓：暨秋曼
生物技術和電子技術相結合，形成的生物計算機，利用細胞來進行計算的。速度超級快
3樓：大貓
智慧化，是不久的將來我們可以做到的。但人機一體，我覺得這個就有點遠了。至於什麼人和人工智慧爭天下，我估計我這輩子是趕不上我。哈哈哈哈。
4樓：傾覆力矩
生物計算機。
用生物材料代替電子材料，可以更好的模擬人腦進行復雜的思考工作。
5樓：
ls好啊！我正好要做動畫，需要這個呢！
6樓：匿名使用者
更小．．更快．．更強．．
7樓：
聲控計算機拉~~~~~~
給個最佳吧
8樓：匿名使用者
未來的自然要未來才知道，就不要操這個心了
9樓：流轉的時光斑駁的過往
非馮·諾依曼計算機未來的發展方向
未來的計算機是什麼樣子的？？
10樓：藩正甲懷慕
智慧化，是不久的將來我們可以做到的。但人機一體，我覺得這個就有點遠了。至於什麼人和人工智慧爭天下，我估計我這輩子是趕不上我。哈哈哈哈。
11樓：吉時曾鈴
雲端計算的計算機，不用安裝任何軟體。另外還有物聯網，也就是把很多東西也聯網，
例如門聯網了，門認識主人就不用鑰匙了。
12樓：流轉的時光
非馮·諾依曼計算機未來的發展方向
未來的電腦會是什麼樣子？
13樓：
寫作思路：寫作時從大處著手，儘量闡述自己的看法或者思想，全面詳細的解答問題，並且緊扣問題的中心，把要表達的內容完整表述出來。
不久的將來，會出現一種電腦．它的功能奇異，主要有七大特點，竟是些什麼特點呢？讓我來告訴你吧！
它的第一特點是它不用手操做，只要說就可以了；
第二特點是他沒有笨重的身體，它的外形只是個耳機，上面連這個電腦眼鏡，你戴上它會很舒服；
第三特點是它可以摺疊，如果不用了可以把它摺疊後裝起來，只需要一個一立方分米的盒子；
第四特點是它既能打**也能無限上網；
第五特點是它可以當雷達，可以發現什麼東西靠近你了，是用衛星發射的；
第六特點是當它調到車內狀態時，它可以發現近一公里以內所有的警察以及攝相頭，你發現它亮了，你就開慢點，預防被警察罰超速，或被攝像頭拍下來，也是用衛星發射的；
第七特點是它可以無限收看全球各個臺，未來的電腦。
有了這種電腦，那生活將是多麼多姿多彩呀！它能給人帶來許多方便之處。但是，它是需要人去發明的。不論是十年、二十年、三十年……不論多少年，我相信，它一定會被髮明出來的。
未來的東西一定都很奇妙，也許不久就會有更先進、更完美的電腦被人們發明出來。
14樓：**
假設你打算買輛新車，銷售人員說：「你知道嗎，這款車不光可以在路上開。」
「喔？」
「真的，你還可以用它做其他事。比如，這樣摺疊起來就是一輛不錯的自行車。開啟能變成一架一流的飛機。浸在水裡的時候就是潛水艇。還能變身宇宙飛船喲！」
你肯定以為銷售在逗你玩。不過世界上確實存在著可塑性如此高的事物，那就是計算機。我們用飛行模擬器飛躍自由女神像，用電子**進行財務分析，用facebook和朋友聊天，除此之外計算機還有各種各樣其他用途。
計算機就如同一臺既是汽車又是自行車還是宇宙飛船的萬能神器。
這還要歸功於計算機的兩種特性。首先，計算機是可程控的。輸入一串指令，計算機的行為就會改變。
第二。計算機是通用的。只要記憶體足夠，時間充裕，運用合適的程式，我們就可以讓計算機執行任何演算法流程。
計算機的程控性和通用性已經深植於人類的文化中，成為了童叟皆知的常識。然而在其誕生伊始，可是了不起的大突破。2023年，艾倫·圖靈在一篇**中明確道：
「任何演算法都可以被一通用的、可程控的計算機所執行。」圖靈描述的這種抽象模型通常被稱為圖靈機，是現代計算機的始祖。
為了實現自己的理念，圖靈需要證明他的通用計算機能執行任何可以想到的演算法。這可不容易。在圖靈所處的時代，還沒有真正的演算法的概念，對演算法還沒有嚴格的數學定義。
在此之前數學家們就發現了很多針對諸如加法、乘法和辨別質數的特定演算法，圖靈把它們都用上了。這些還不夠。圖靈還需要證明他的通用計算機可以執行任何演算法，包括未來可能出現的那些。
為了達到這個目的，圖靈醞釀出了幾套思路，每條思路都非正式地論證了圖靈機可以執行任何一種演算法。儘管如此，他仍然對自己非正式的論證感到異常不安。他說：
「所有可提出的論證歸根結底都要付諸於直覺。正因如此，在數學上往往不能令人滿意。」
2023年，物理學家大衛·多伊奇在理解演算法本質的道路上邁出了重要的一步。他觀察到演算法需要以實體系統為依託。演算法流程可能以多種不同面貌出現：
用演算法做乘法的人類與執行飛行模擬器的矽質晶片明顯是截然不同的。但它們都是實體系統，都受物理定律的支配。所以多伊奇得出瞭如下結論：
每個可知的實體系統都可以被通用模型計算機以可知的方式完美模擬。
換言之，選擇任意的實體流程，你都可以用通用計算機將其模擬出來。一臺機器可以成功地將遵循物理定律的一切包含在內，這是一個何其動人而獨特的見解。想模擬一顆超新星或者黑洞的形成，甚至宇宙大**？
多伊奇的原理告訴你，通用計算機可以模擬所有這些。從某種意義上說，如果你可以對通用計算機完全理解透徹，你就理解了所有的物理過程。
多伊奇的原理較圖靈早先的非正式論證進步了許多。如果這則原理是正確的，那麼它就自動符合了通用計算機可以模擬任何演算法的理論，因為演算法流程究其極也是一種物理過程。你可以用通用計算機模擬算盤上的加減乘除，也可以在矽質晶片上執行飛行模擬器，或者你選擇的任何其他事。
更進一步的是，不同與圖靈的非正式論證，多伊奇的原理可以通過修改來證明。我們可以想象用物理定律來演繹該原理。那將會使圖靈的非正式論證在物理定律中站住腳，也為演算法的本質提供一個更堅實的基礎。
想要達到這一步，就需要在兩方面對多伊奇的原理加以調整。首先，我們必須將計算機的概念拓展，將量子計算機囊括在內。這可以使我們更快更有效地模擬量子過程。
要知道，傳統計算機模擬量子過程會慢到幾乎不可能。第二，我們必須將多伊奇的原理放寬，不嚴格要求完美的模擬，而是允許一定程度的近似值。
基於這兩項調整，多伊奇原理就變成了：每個可知的實體系統都可以被通用模型（量子）計算機以可知的方式有效而近似地模擬。
目前還沒有人從物理定律來演繹這一形式的多伊奇原理。部分原因在於我們還不知道物理定律都是什麼。尤其是我們尚不知如何將量子力學與廣義相對論相結合，因此不清楚能否用計算機模擬涉及量子引力的過程，例如黑洞的蒸發。
即使沒有量子引力理論，我們也可以質疑計算機能否有效模擬現代物理學理論中的精華——粒子物理學標準模型和廣義相對論。
針對這些問題，研究者正在積極研究工作。過去的數年間，物理學家約翰·裴士基與其合作者們展示瞭如何運用量子計算機有效地模擬幾種簡單的量子場論，也就是粒子物理學標準模型的雛形。它們並不包含標準模型的複雜性，但是擁有標準模型的許多特徵。
雖然裴士基及其合作者們沒能成功地解釋如何模擬完整的標準模型，他們還是克服了許多科技上的障礙。可以預期在不遠的將來，模擬標準模型的多伊奇原理將得到證明。
廣義相對論就更棘手了。廣義相對論允許奇點的存在，而奇點割裂時空的方式至今仍無人能解。縱然一干相對論者已開發出模擬某些特定物理情境的諸多技術，就我所知，還沒有人對如何有效模擬廣義相對論做出過完整和系統的分析。
這仍然是一個懸而未決的迷人課題。
學者赫伯特·西蒙在他的著作《人工的科學》中將科學做了區分。他將科學分為物理學和生物學這種研究自然生成系統的科學；與電腦科學和經濟學這種研究人造系統的科學。
乍看起來，人工科學應該屬於自然科學的特例。但正如多伊奇原理所指出的，計算機這樣的人工系統中蘊含的特質也許正如自然生成的系統一樣豐富。想象一下，我們不僅可以用計算機模擬人類的物理定律，或許甚至可以模擬其他的物理實在。
用電腦科學家艾倫·凱伊的話說，「就自然科學而言，大自然給了我們一個世界，我們來發掘它的定律。就計算機而言，我們將定律裝進機器中，創造出一個世界。」多伊奇原理為統一自然科學與人工科學架設了一道橋樑。
令人振奮的是，我們就快要證明出這一基本科學原理了。
編譯：未來論壇 商白
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