Компьютерные технологии будущего



Компьютеры из года в год приобретают все большую вычислительную мощность. Вычислительная техника развивается со скоростью, непостижимой ни для какой другой сферы.  Мы уже не удивляемся миниатюрным персональным компьютерам в виде нетбуков, планшетов, смартфонов...

Квантовые компьютеры - компьютерные технологии будущегоНаблюдая за этим процессом, невольно возникает вопрос: а что дальше, каковы компьютерные технологии будущего? С одной стороны аппаратная часть современной компьютерной техники развивается на основе электроники. С момента изобретения электронной лампы до современных сверхбольших интегральных схем пройдено гигантское расстояние. Миниатюризация элементной части позволила получить непрерывный экспотенциальный рост производительности вычислительной техники при резком снижении цены самой техники. Компьютеры стали надежнее, они стали способны решать самые разнообразные задачи за малое время, получив повсеместное распространение. Однако дальнейшее уменьшение размеров не бесконечно: уже сейчас наука и техника подошли к вопросу создания компьютеров на основе нанотехнологий, другими словами речь идет об атомарном уровне. Теоретический предел миниатюризации близок, дальнейшее движение в этом направление невозможно.

С другой стороны архитектура современных компьютеров не изменилась со времени первой электронно-вычислительной машины 40-х годов XX века. Это та же знаменитая схема фон Неймана. Представление информации  в виде двоичной системы кодирования вообще восходит к аналитической машине Беббиджа. Вся программная часть современной вычислительной техники основывается на двоичной системе и формальной логике. Для решения задач современные компьютеры используют последовательный перебор, осуществляемый с огромной скоростью. Оказывается у такого принципа также есть существенные недостатки. Существует ряд задач, ддя которых формальная логика неприменима. В качестве примера можно привести разложение числа на простые множители – эта математическая задача не может быть решена по традиционной схеме даже суперкомпьютерами. При помощи современных компеьютеров способны работать такие системы, как Autodesk PowerINSPECT - https://www.pointcad.ru/product/autodesk-powerinspect. При помощи данно CAI-системы стало возможным сравнивать данные фактических замеров с теоретической CAD-моделью.

Дальнейшие перспективы развития компьютерных технологий будущего многие ученые связывают с квантовыми (фотонными) компьютерами. Эти технологии рассматривались еще в 80-х годах прошлого века, однако слишком сложными оказались проблемы, вставшие на пути их создания. В чем же отличие квантового компьютера от традиционного электронного. Коренная разница заключается в самом носителе информации: здесь это не электрон, а квант (фотон). Применение квантов позволит получить увеличение быстродействия на многие порядки. Удивительные свойства квантов, описываемые квантовой физикой позволят применить неформальную логику. Компьютерные технологии будущего, вооруженные квантовыми компьютерами позволят решать задачи совершенно недостижимые для современной вычислительной техники. Кроме того, по словам специалистов, данные, отправляемые через световой канал никаким образом не могут быть перехвачены. Таким образом, вопрос безопасности данных перейдет на качественно новый уровень.

Однако трудности, связанные с аппаратной частью квантовых компьютеров, пока не позволяют говорить о появлении их промышленных образцов. Скорее всего они существуют в  единичных экземплярах и сказать точно на каком этапе находится их разработка сказать трудно, поскольку эти работы засекречены.






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением