十大最不可思議的計(jì)算機(jī)
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據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)利用電子脈沖和磁體實(shí)現(xiàn)信息操作和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，但是隨著技術(shù)發(fā)展，還有其它更為怪異的方法處理這些信息。《新科學(xué)家》雜志列出了10大最不可思議的計(jì)算方式，包括光計(jì)算、量子計(jì)算、神經(jīng)計(jì)算以及水波計(jì)算等。

1、光計(jì)算

光線傳輸編碼信息不足為奇，因?yàn)槿蛲ㄐ湃恳揽抗饫|來傳輸，但用光信號(hào)來處理數(shù)據(jù)和進(jìn)行計(jì)算還是不切實(shí)際的。研究光計(jì)算機(jī)還是值得做的，因?yàn)槭褂霉饽芗涌煊?jì)算機(jī)的速度和處理的數(shù)據(jù)量。

但對光的誘捕、儲(chǔ)存以及操作依然非常困難。美國伊利諾伊州立大學(xué)保羅·布勞恩等人的研究讓我們更接近這一目標(biāo)。他們已經(jīng)研制成一款三維光學(xué)波導(dǎo)光子晶體，可以誘捕光，使其降低速度，并在銳角轉(zhuǎn)角處讓光彎曲，而不必?fù)?dān)心光逃逸。同時(shí)，美國哈佛大學(xué)的米哈伊爾·盧金已經(jīng)開發(fā)出一種光晶體管，可以讓單個(gè)光子從一個(gè)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成另外一個(gè)光信號(hào)。

2、量子計(jì)算

如果你不再想打破所有傳統(tǒng)計(jì)算的規(guī)則，那么量子計(jì)算方式將最為現(xiàn)實(shí)。量子計(jì)算不使用傳統(tǒng)計(jì)算的基本信息比特，而利用量子機(jī)械效應(yīng)創(chuàng)造量子比特，可實(shí)現(xiàn)平行計(jì)算，并且隨著量子比特?cái)?shù)的增加，它們處理數(shù)據(jù)的速度將呈指數(shù)形式上升，將能完成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所不能完成的事情，比如快速分解大質(zhì)數(shù)、破解密碼鎖等。

3、DNA計(jì)算

DNA可能是完成計(jì)算的最完美材料。DNA計(jì)算的創(chuàng)始人是美國南加州大學(xué)的萊昂那多·阿德萊曼教授，他于1994年利用DNA計(jì)算方法解決了一個(gè)著名的數(shù)學(xué)難題“七頂點(diǎn)哈密爾頓路徑”。最近，科學(xué)家們開始利用DNA計(jì)算來創(chuàng)造生物計(jì)算機(jī)，放在人體或生物體工作，其計(jì)算結(jié)果可通過熒光蛋白的活動(dòng)來讀取。

4、可逆計(jì)算

可逆計(jì)算通過恢復(fù)和重新利用丟失數(shù)據(jù)的這些能量來減少計(jì)算機(jī)的能耗。美國佛羅里達(dá)大學(xué)的邁克爾·弗蘭克正在開發(fā)這樣一種方法：每個(gè)輸入操作都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，將輸出信號(hào)的能量保存起來，為新的信號(hào)輸入提供能量，從而創(chuàng)造出一種零熱量產(chǎn)生的計(jì)算方式。

5、撞球計(jì)算

傳統(tǒng)的計(jì)算涉及電子通過電路內(nèi)部每一個(gè)分子時(shí)產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，而科學(xué)家們正在嘗試其它種類的連鎖反應(yīng)，包括多米諾或者大理石的連鎖反應(yīng)。

但是制作這樣的微處理器可能需要很大空間，除非多米諾或者大理石也很小。美國IBM公司的研究人員已經(jīng)開始實(shí)驗(yàn)這種邏輯電路，通過使用原子互相撞擊傳遞信息。盡管這種邏輯門只能使用一次，但是它卻比現(xiàn)有的最小晶體管還要小很多。

6、神經(jīng)元計(jì)算

研究神經(jīng)元通常是指模仿人類大腦的計(jì)算方式。芝加哥西北大學(xué)的費(fèi)爾迪南多·莫沙-伊萬迪正在研究如何利用七鰓鰻的大腦細(xì)胞控制機(jī)器人。

從機(jī)器人身上的光敏感元件上輸出信號(hào)傳遞給神經(jīng)元，神經(jīng)元的反饋再反過來用來控制機(jī)器人的動(dòng)作。此外，英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的神經(jīng)學(xué)家克萊爾·林德受《星球大戰(zhàn)》電影中記錄的一只蝗蟲的啟發(fā)，開發(fā)出一種非常精確的故障排除系統(tǒng)。美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃署近來正在利用飛蛾大腦的電子元件，嘗試遙控半機(jī)械昆蟲間諜——飛蛾。

7、核磁共振計(jì)算

如果你知道如何操作水，那么每杯水就是一臺(tái)電腦。英國約克大學(xué)的蘇珊·斯特尼及其同事使用核磁共振強(qiáng)磁場來控制和觀察分子的交互作用，這種方法能夠以三維方式表現(xiàn)信息。如果研究能夠成功，只要一杯水就可以模擬大氣。然而這個(gè)研究小組只完成了原理證明。

8、Glooper計(jì)算機(jī)

這可能是最不可思議的計(jì)算機(jī)之一，它使用gloopware當(dāng)硬件。英國西英格蘭大學(xué)的安德魯·亞當(dāng)馬特茲可以在一種化學(xué)制劑中制造干涉離子波，其行為要充當(dāng)邏輯門。此波通過脈沖循環(huán)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。亞當(dāng)馬特茲安德魯已經(jīng)展示其化學(xué)邏輯門可用于制造機(jī)器手臂。當(dāng)機(jī)器人手指進(jìn)行模仿動(dòng)作時(shí)，化學(xué)反應(yīng)就被觸發(fā)，進(jìn)而控制這只手。

9、霉變計(jì)算機(jī)

即使像粘菌這樣的原始生物也可以被用來解決現(xiàn)今計(jì)算機(jī)難以處理的問題。日本北海道大學(xué)的Toshiyuki Nakagaki及其同事首次證實(shí)粘菌能夠找到最短路線通過迷宮。

在他們的試驗(yàn)中，一種阿米巴門原生質(zhì)粘菌起初也是嘗試所有路徑走出迷宮的。當(dāng)這種生物找出最短路徑通往有食物的出口時(shí)就不再找別的路線了，直奔食物去了。對于計(jì)算機(jī)專家們來說，這是一個(gè)非常有趣的實(shí)驗(yàn)，可解決行銷推銷員的問題。

10、水波計(jì)算

最不可思議的就是計(jì)算機(jī)竟然以水波為動(dòng)力。英國蘇塞克斯大學(xué)的克莉森西婭·費(fèi)爾南多等利用波動(dòng)箱和高架攝像機(jī)，用水波動(dòng)模式制造出一種邏輯門，稱作“異或門（exclusive OR gate）”。人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)感知器可以模仿一些邏輯門，但不能模仿異或門。費(fèi)爾南多實(shí)現(xiàn)了這種邏輯門的工作原理。