计算机的前沿技术发展（计算机技术未来发展几种新构型各自的特性）

计算机技术未来的发展必定朝着高性能计算机的方向发展。计算机在生活中的应用越来越广泛，计算机技术的发展也越来越成熟，顺应着人们的各种需求。现代计算机技术的发展，从大方向上会抓住全方位的发展趋势，在深层发展方向抓住巨型化、网络化、微型化、智能化的发展趋势。也只有这样，现代计算机技术才能更广泛地应用于各个领域。

为其他领域的发展提供便捷高效的手段，从而推动全球科学技术的进步。1946年，世界上诞生了第一代计算机，其中应用了18800个真空管，体积占有几个房间，它的出现在一定程度上改变了人类的思维和生活方式，为计算机技术的进一步发展打下了坚实的基础。计算机的主要包括四个阶段，第一代计算机主要由真空管组成。

第一代真空管计算机

由于真空管体自身的特性，体积大、内存小，所以，第一代计算机不仅体积庞大，而且耗电量巨大。1954年，世界上第二代计算机诞生了，由美国科学家催迪克研制出来的晶体管计算机。信息产业作为技术与知识密集型产业，是为了适应现代社会建设的需要。计算机应运而生。计算机的出现直接促进了计算机的大量生产。

真空管体

生物计算机就是用通过生物工程生产的蛋白质分子作为生物芯片来代替半导体的硅片，所以生物计算机又被成为仿生计算机、我们都知道，生物的遗传性状有带有遗传信息的DNA决定。DNA是由脱氧核糖核葺酸组成的一个具有螺旋结构的并有基因编码的双链大分子。生物表现的很多的性状、蛋白质的结构等信息都储存在DNA的双链结构中。

螺旋结构DNA双链大分子

DNA具有巨大的储存信息的能力，这种信息的存储能力要远大于半导体硅片的存储能力。科学家还发现可以通过控制脱氧核糖核酸的状态，控制DNA信息的有无。此外，DNA还有很强的信息处理能力，这些都为生物计算机的研制提供良好的前提。生物计算机具有一系列的优点：功效高体积小、芯片的永久性和可靠性、存储于并行处理、有效解决发热与信号的干扰等。

DNA脱氧核糖核葺酸螺旋

光子计算机是一种利用光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。光子计算机在数据信息处理的时候不再像传统的计算机一样用电子和电运算，而是利用光子和光运算。因为光子具有高效的传输速度。这就使得光子计算机具有超强的并行处理能力。此外，光子计算机还有一个重要的优点就是当其处理信息时某一元件或数据处理出现错误时并不影响其最终的结果。

光子计算机具有以下优势：第一，超高速的运算速度。光子的传输速度远大于电子的传输速度，所以光电子计算机具有超强的并行处理的能力；第二，光子在传输的过程中不会受到电磁场的影响。因为光子不具有电荷，没有电磁场的产生，所以光子可以在任意方向进行传播，可以平行传播也可以相互交叉传播且彼此之间不会相互影响；第三超大规模的信息存储容量。光子不带电荷而且没有静止的质量，所以光子在传输的时候不需要导线也不会相互影响，因此光电子计算机的信息通过能力无与伦比；第四，低能量消耗。低发热量。光电子计算机只需要很低的能量就能正常的工作，这就大大减小了能量的消耗和热量的产生。

操纵光,设计光 创造具有可操纵量子特性的光

量子计算机也是新型计算机技术发展的产物。它是建立在量子力学规律以及依托量子效应和量子比特而进行的超速运算、强大存储能力的一种新型计算机装置。假如这个装置处理和运算时使用的是量子信息，那么在进行量子算法的时候。就是所谓的量子计算机量子计算机与一般计算机的一个不同之处在于它不仅能够使用n和1进行存储，还能够用粒子和量子叠加来进行存储信息的汇总。

新型量子计算机

有关数据显示，一个四十位元的量子计算机可以解开一千零二十四位的集成电路计算机需要花费几十年才能够解决的问题。量子计算机的运算速度令人惊叹，到现在为止。全球还没有呈现出一个成熟意义上的量子计算机，不同国家和地区的科研人员仍然没有放弃努力，致力于对量子计算机的研究过程中。在实际研究过程中。

量子计算机