Биокомпьютеры.
Биологические компьютеры - это обычные ПК, только основанные на ДНК-вычислениях . Реально показательных работ в этой области так мало, что говорить о существенных результатах не приходится. Основная идея состоит в понимании механизма формирования пространственно-временной структуры биосистем исходя из микроструктуры генетического кода и его переложении на машинную логику. Звучит сложно, но потенциал, заложенный в этой идее, позволяет ученым не унывая проводить все новые опыты и пытаться докопаться до истины.
Квантовый компьютер.
Как вы уже, наверное, догадались, квантовый компьютер должен работать по законам квантовой механики, которая, как нам кажется, знакома небольшой части аудитории . Эта наука фактически отрицает всю традиционную (ее еще называют классической) физику и выводит свои собственные закономерности природы нашего мира. Согласно квантовой механике, один и тот же объект может занимать два положения одновременно . Удивительно, но это работает! И работает превосходно.
Итак, согласно упомянутой науке, один квантовый бит может находиться одновременно в трех состояниях: "вкл", "выкл" и в переходном. Нетрудно подсчитать, что 32 таких бита могут образовывать немногим больше 4 млрд. различных комбинаций. Не слабо, не так ли? Итак, главная задача ученых - заставить работать все эти 32-бита (их называют q-битами) в рамках одного квантового устройства. Не считая всех проблем, связанных с созданием элементов памяти и логики, стоит отметить, что на сегодня ученым удалось связать друг с другом только три электрона. Но уже существуют некие прототипы квантовых компьютеров, способных решать логические задачи. "Светлые умы человечества" обещают массовое производство квантовых ПК уже в 2015-2020 годах.
Молекулярный компьютер.
В процессе фотосинтеза молекула принимает различные состояния, так что ученым остается лишь присвоить определенные логические значения каждому состоянию, то есть "0" или "1". Компания HP особенно отличилась в работах по созданию молекулярного компьютера. Используя определенные молекулы, ученые определили, что их фотоцикл состоит всего из двух состояний, "переключать" которые можно изменяя кислотно-щелочной баланс среды. Последнее очень легко сделать с помощью электрического сигнала. Современные технологии уже позволяют создавать целые цепочки молекул, организованные подобным образом. Таким образом, очень даже возможно, что и молекулярные компьютеры ждут нас "не за горами".
Нейронный компьютер.
Основная идея нейронного компьютера также достаточно проста, и главной проблемой является ее реализация. Замысел ученых состоит, по сути, в искусственной реализации механизма параллельных вычислений так, как это сделано в наших мозгах. По образу и подобию биологического нейрона создается его математическая модель, затем изготавливается искусственный нейрон, после чего множество таких нейронов объединяются в одну систему. Эту нейронную систему (она же нейросеть) необходимо обучить. Обучение происходит также в соответствии с образом и подобием человеческого мозга. После обучения нейронная сеть уже может решать определенные задачи. Надо сказать, что ученые уже добились неплохих результатов, и ряд подобных разработок широко используется в реальной жизни.
Оптический компьютер.
В оптическом компьютере все основано на использовании определенных свойств света. Все операции в оптическом процессоре - следствие взаимодействия света со светом. В практической реализации этого взаимодействия и состоит основная трудность. Тем не менее американская компания Lenslet еще 4 года назад представила разработку оптического процессора, значительно превосходящего по техническим характеристикам своих кремниевых коллег. Работы в этом направлении ведутся весьма активно и считаются очень перспективными.
Это основные виды технологий, призванные заменить кремниевую. Более подробно о каждой из них вы читали в начале .
