探尋未來電腦

從第一代電子管計算機到現(xiàn)在正在開發(fā)的第六代神經網絡計算機，計算機的體積不斷變小，但性能、速度卻在不斷提高。然而，人類的追求是無止境的，科學家們一刻也沒有停止研究更好、更快、功能更強的計算機。從目前的研究方向看，未來電腦將向著以下幾個方面發(fā)展。

趨勢一：光學計算機前景光明

所謂光學計算機，就是利用光作為信息的傳輸媒體。與電子相比，光子具有許多獨特的優(yōu)點：它的速度永遠等于光速、具有電子所不具備的頻率及偏振特征，從而大大提高了傳載信息的能力。此外，光信號傳輸根本不需要導線，即使在光線交會時也不會互相干擾、互相影響。一塊直徑僅2厘米的光棱鏡可通過的信息比特率可以超過全世界現(xiàn)有全部電纜總和的300多倍。光學計算機的智能水平也將遠遠超過電子計算機的智能水平，是人們夢寐以求的理想計算機。

20世紀90年代中期，光腦的研究成果像雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)，各國科研機構、大學都投入了大量的人力物力從事此項技術的研究，其中最顯著的研究成果是由法國、德國、 英國、意大利等國60多名科學家聯(lián)合研發(fā)成功的世界上第一臺光腦。該臺光腦的運算速度比目前速度最快的超級計算機快1000多倍，并且準確性極高。

此外，光腦的并行處理能力非常強，具有超高速的運算速度，在這方面電腦真是望塵莫及。在工作環(huán)境要求方面，超高速的電腦只能在低溫條件下工作，而光腦在室溫下就能正常工作。另外，光腦的信息存儲量大，抗干擾能力非常強，在任何惡劣環(huán)境條件下都可以開展工作。光腦還具有與人腦相似的容錯性， 如果系統(tǒng)中某一元件遭到損壞或運算出現(xiàn)局部錯誤時，并不影響最終的計算結果。目前光腦的許多關鍵技術，如光存儲技術、光存儲器、光電子集成電路 (OIC)等都已取得重大突破。

趨勢二：量子計算機呼之欲出

在人類剛進入21世紀之際，量子力學花開二度，科學家們根據量子力學理論，在研制量子計算機的道路上取得了新的突破。美國科學家宣布，他們已經成功地實現(xiàn)了4量子位邏輯門，取得了4個鋰離子的量子纏結狀態(tài)。這一成果意味著量子計算機如同含苞欲放的蓓蕾，必將開出絢麗的花朵。

所謂量子計算機，是指利用處于多現(xiàn)實態(tài)下的原子進行運算的計算機，這種多現(xiàn)實態(tài)是量子力學的標志。在某種條件下，原子世界存在著多現(xiàn)實態(tài)， 即原子和亞原子粒子可以同時存在于此處和彼處、可以同時表現(xiàn)出高速和低速、可以同時向上和向下運動。如果用這些不同的原子狀態(tài)分別代表不同的數(shù)字或其數(shù)據，就可以利用一組具有不同潛在狀態(tài)組合的原子，在同一時間對某一問題的所有答案進行探尋，再利用一些巧妙的手段，就可以使代表正確答案的組合脫穎而出。

與傳統(tǒng)的電子計算機相比，量子計算機有以下優(yōu)勢：

一、解題速度快

傳統(tǒng)的電子計算機用“1”和“0”表示信息，而量子粒子可以有多種狀態(tài)，使量子計算機能夠采用更為豐富的信息單位，從而大大加快了運行速度。例如，電子計算機使用的RSA公鑰加密系統(tǒng)是以巨大數(shù)的質因子非常難以分解為基礎設計的一種多達400位長的“天文數(shù)字”，如果要對其進行因子分解，即使使用目前世界上運算速度最快的超級計算機，也需要耗時10億年。如果用量子計算機來進行因子分解，則只需10個月左右。

二、存儲量大

電子計算機用二進制存儲數(shù)據，量子計算機用量子位存儲，具有疊加效應，有m個量子位就可以存儲2m個數(shù)據。因此，量子計算機的存儲能力比電子計算機大得多。

三、搜索功能強勁

美國朗訊科技公司貝爾實驗室的洛夫?格羅佛教授發(fā)現(xiàn)，量子計算機能夠組成一種量子超級網絡引擎，可輕而易舉地從浩如煙海的信息海洋中快速搜尋出特定的信息。其方法是采用不同的量子位狀態(tài)組合，分別檢索數(shù)據庫里的不同部分，其中必然有一種狀態(tài)組合會找到所需的信息。

四、安全性較高

科學家們發(fā)現(xiàn)， 如果過往的原子因發(fā)生碰撞而導致信息丟失時，量子計算機能自動擴展信息，與家族伙伴成為一體，于是系統(tǒng)可以從其家族伙伴中找到替身而使丟失的信息得以恢復。

科學家們預言，21世紀將是量子計算機、生物計算機、光學計算機和情感計算機的時代，就像電子計算機對20世紀產生了重大影響一樣，各種新穎的計算機也必將對未來的21世紀產生重大影響。

從目前的研究方向看，未來電腦還將向著哪些方面發(fā)展？請你上網查閱資料，然后整理，仿照上面的內容寫一篇或一段有關這方面的文章。

　　閱讀下文，憲成1－9題

　?、傥鞑堪⒗剖侵鸟橊勚l(xiāng)，牧駝人世代散居大漠深處，獨守一方天地。久負于駝背上，天之高遠坦蕩，地之雄渾遼闊，搖晃出了精悍淳厚的民風。

　?、陂L期以來，牧駝人對居住條件不甚重視，也就談不到對此費盡心思捉摸什么。逐草而居，置一黃泥土屋，開一門一窗。尤其那窗，實在是不敢多加恭維的，倒不如稱之為“洞”來得更貼切，其大小僅容納一只牧狗出入而已。先糊糙紙，再蒙塑料布，后代之以玻璃，均因其小而陽光被拒于屋外，便黑得十分醒目，偶有遠足者涉入，見其形狀忍不住感慨，土屋與道道連綿起伏的沙梁天然渾成，再飄起一縷炊煙，簡直就是一座烽火臺。

　　③窗是什么？倒可以悉心捉摸一番。窗是自然之物，更屬心靈之物，物質的與精神的現(xiàn)實契合而成。從遠古有巢氏起歷歷敘出，或許可寫一部令人眼花繚亂的大書呢。我就是牧駝人之子，在大漠深處生活了十六年，我熟知牧駝人的窗，包括物質的窗和心靈的窗。牧駝人的窗，從某種功利的目的講，的確無須開得很大，這與日久形成的生活習性相關。不讀書不論文，“駱駝經”滾瓜爛熟于肚腹，牧駝人甚至能分辨出每峰駱駝蹄印的細微差別！此乃其一。其二，日出而作日落而息，白天大部分時間在屋外操勞，既不用窗了望什么，也不用窗吸收什么。晨起步出便擁有了大片陽光，擁有了屬于自己的生命形式。作為牧駝人的后代，我來到這個世界的時候，更沒有誰及早捅開我的心靈之窗，我的智性啟悟得很遲。我的童年注定沒有做工精巧的玩具，沒有大人們刻意編排的優(yōu)美童話。生命奔往主題的路途中，我卻擁有太多的寂寞和孤獨。后來，我便常想將這種感情訴諸文字。

　?、苋缃瘢榴勅说狞S泥土屋不再像烽火臺，取而代之的是磚墻紅瓦的高屋大院。那窗，可是又大又多，前墻后墻側墻都有，且有越開越大的趨勢。坐在沙漠深處這樣的窗前，同樣又構成一種夢境。牧駝人的窗終于敞開，陽光傾瀉而入，風聲傾瀉而入，電磁波傾瀉而入。風力發(fā)電機高速旋轉，收錄機里流行歌星們的喋喋和嗲嗲如雷貫耳。晚間又有電視光影流溢，坐地日行八萬里，美國總統(tǒng)走進尋常牧駝人家。情趣大來時，且酒且肉且歌且舞，不必擔心舞姿不美歌喉不亮，需要的只是一種氛圍。身置此境，倏忽感覺到處都是窗，收錄機是窗，電視機是窗。這就是歷史，抑或歷吏的一個窗口。牧駝人終于告別以“洞”為窗的歷史，可喜可賀。

　　⑤隱隱地，我卻又覺得了失去了什么，是那份寧靜，那份悠遠，那份與自然溝通默契的恬淡。窗外，草灘干枯龜裂，沒有蔥郁綠色。稀疏的梭梭舉著頹敗樹梢，飛鳥不犧。駱駝的雙峰不再筆直，處處可見倒斃的生靈，骨架蒼白如初。大批牧駝人開始背離家園遷移到賀蘭山下，墾荒種地去了。握慣牧駝鞭子的手抓起鋤頭的瞬間，牧駝人你感到了什么？我凝視這些固守大漠的牧駝人，心中不禁悲喜交加。他們都是我的父老鄉(xiāng)親，那份與贊美新生活同時相伴的困惑與無奈，令人怦然心動。記得我參加一個有關養(yǎng)駝業(yè)會議時，有位畜牧專家厲聲疾呼：“照此下去，駱駝之鄉(xiāng)將名存實亡，成為無駝之鄉(xiāng)?！毖赞o激烈語驚四座。補救的辦法是有的，啟動牧駝人的智性，打開牧駝人的心靈的另一扇窗，讓科學知識的勁風長驅直入。在接受文明生活的同時，更要接受科學的生產方式。

　?、拊谏钜沟撵o謐里，我能聽到大漠那沉重的呼喚。獨坐窗下，我一遍遍翻閱咀嚼《史記·匈奴列傳》中的記載：“唐虞以上有山戎、獫狁、葷粥，居于北蠻，隨畜牧而轉移……”至此，心存悸動，眼睛便汪出一層濕潤。

　　⑦但愿窗外那座滌瀝風雨的駝雕，不僅僅是一個象征。

1．文中描寫沙漠景象“連綿起伏的沙梁”，“飄起一縷炊煙”，令人聯(lián)想到王維《使至塞上》中的千古名句：________________________。(2分)

2．第③段中“某種功利的目的”是指________________________（答案限12個字以內）（3分）

3．第③段中提到“屬于自己的生命形式”。第①段中對這種“生命形式”形象描寫的語句是________________________。（2分）

4．第③段的中心內容是________________________________________（3分）

5．對第④段內容理解不正確的是[　　]（3分）

A．寫牧駝人接受了現(xiàn)代文明生活。

B．寫牧駝人物質之窗和心靈之窗的巨大變化。

C．寫牧駝人經受了現(xiàn)代科技文明沖擊。

D．寫牧駝人接受文明生活是歷史的發(fā)展。

6．第⑤段中寫到“心中不禁悲喜交加”，其“喜”的原因是，________其“悲”的原因是________。（3分）

7．文末“但愿窗外那座滌瀝風雨的駝雕，不僅僅是一個象征”與上文“________”一句相呼應，表現(xiàn)作者________的情感。（（2分）

8．貫穿全文的線索是[　　]（3分）

9．本文的主旨是________________________________（答案限22個字以內）（3分）