Квантовый персональный компьютер

Пройдет еще много лет, пока квантовые компьютеры будут персональными :) isden 28 февраля 2012 в 23:16.Опрос. 3DNewsНовости Hardwareна острие наукиGoogle: квантовый компьютер D-Wave в  Настоящее согласие распространяется на следующие Ваши персональныена тему: «Квантовые компьютеры». Выполнил: студент 154 группы ФМФ.  Персональный компьютер.

Урок 31
История развития компьютерной техники
Изучив эту тему, вы узнаете:
- как развивались счетно-решающие средства до создания ЭВМ;
- что такое элементная база и как ее изменение влияло на создание новых типов ЭВМ;
- как развивалась компьютерная техника от поколения к поколению.
Счетно-решающие средства до появления ЭВМ
История вычислений уходит своими корнями в глубь веков так же, как и история развития человечества. Накопление запасов, дележ добычи, обмен — все эти действия связаны с вычислениями. Для подсчетов люди использовали собственные пальцы, камешки, палочки, узелки и пр.
Потребность в поиске решений все более и более сложных задач и, как следствие, все более сложных и длительных вычислений поставила человека перед необходимостью искать способы, изобретать приспособления, которые смогли бы ему в этом помочь. Исторически сложилось так, что в разных странах появились свои денежные единицы, меры веса, длины, объема, расстояния и т. д. Для перевода из одной системы мёр в другую требовались вычисления, которые обычно могли производить лишь специально обученные люди, досконально знавшие всю последовательность действий. Их нередко приглашали даже из других стран. И совершенно естественно возникла потребность в изобретении устройств, помогающих счету. Так постепенно стали появляться механические помощники. До наших дней дошли свидетельства о многих таких изобретениях, навсегда вошедших в историю техники.
Одним из первых устройств (V-IV века до н. э.), облегчавших вычисления, можно считать специальное приспособление, названное впоследствии абаком (рисунок 24.1). Первоначально это была доска, посыпанная тонким слоем мелкого песка или порошка из голубой глины. На ней заостренной палочкой можно было писать буквы, цифры. Впоследствии абак был усовершенствован и вычисления на нем уже проводились путем перемещения костей и камешков в продольных углублениях, а сами доски начали изготавливать из бронзы, камня, слоновой кости и пр. Со временем эти доски стали расчерчиваться на несколько полос и колонок. В Греции абак существовал еще в V веке до н. э., у японцев этот прибор назывался «серобян», у китайцев — «суан-пан».
Рис. 24.1. Абак
В Древней Руси при счете применялось устройство, похожее на абак, и называлось оно «русский щот». В XVII веке этот прибор уже имел вид привычных русских счетов, которые можно встретить и в наши днй.
В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, все острее ощущалась необходимость в изобретении счетной машины. К этому времени относится создание молодым французским математиком и физиком Блезом Паскалем первой счетной машины (рисунок 24.2, а), названной Пас- калиной, которая выполняла сложение и вычитание.

^ Квантовый компьютер. Последние десять лет разработки ведутся во многих направлениях  Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне

Рис. 24.2. Счетные машины XVII века: а) Паскалина, б) машина Лейбница
В 1670-1680 годах немецкий математик Готфрид Лейбниц сконструировал счетную машину (рисунок 24.2, б), которая выполняла все четыре арифметических действия.
В течение следующих двухсот лет было изобретено и построено еще несколько подобных счетных устройств, которые из-за ряда недостатков не получили широкого распространения.
Лишь в 1878 году русский ученый П. Чебышев сконструировал счетную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. Наиболее широкое распространение в то время получил арифмометр, сконструированный петербургским инженером Однером в 1874 году. Конструкция прибора оказалась весьма удачной, так как позволяла довольно быстро выполнить все четыре арифметических действия.
В 30-е годы XX столетия в нашей стране был разработан более совершенный арифмометр — «Феликс» (рисунок 24.3). Эти счетные устройства применялись несколько десятилетий и были основным техническим средством, облегчающим труд людей, связанных с обработкой больших объемов числовой информации.
Рис. 24.3. Арифмометр «Феликс»
Важным событием XIX века было изобретение английского математика Чарлза Беббиджа, который вошел в историю как изобретатель первой вычислительной машины — прообраза современных компьютеров. В 1812 году он начал работать над так называемой «разностной» машиной. Предшествующие вычислительные машины Паскаля и Леибница выполняли только арифметические действия. Беббидж же стремился сконструировать машину, которая выполняла бы определенную программу, проводила бы расчет числового значения заданной функции. В качестве основного элемента разностной машины Беббидж использовал зубчатое колесо для запоминания одного разряда десятичного числа. В результате он смог оперировать 18-разрядными числами. К 1822 году он построил небольшую действующую модель и рассчитал на ней таблицу квадратов.
Совершенствуя разностную машину, Беббидж приступил в 1833 году к разработке аналитической машины (рисунок 24.4). Она должна была отличаться от разностной машины большей скоростью и более простой конструкцией. Согласно проекту, новую машину предполагалось приводить в действие силой пара.
Аналитическая машина была задумана как чисто механический аппарат с тремя основными блоками. Первый блок — устройство для хранения чисел на регистрах из зубчатых колес и система, которая передает эти числа от одного узла к другому (в современной терминологии — это память). Второй блок — устройство, позволяющее выполнять арифметические операции. Беббидж назвал его «мельницей». Третий блок предназначался для управления последовательностью действий машины. В конструкцию аналитической машины входило также устройство для ввода исходных данных и печати полученных результатов.

Персональные компьютеры.  Презентация по теме: Квантовые компьютеры Выполнил: Роуба Александр Гип-108 2008 г.

Предполагалось, что машина будет действовать по программе, которая задавала бы последовательность выполнения операций и передачи чисел из памяти в мельницу и обратно. Программы, в свою очередь, должны были кодироваться и переноситься на перфокарты. В то время подобные карты уже использовались для автоматического управления ткацкими станками. Тогда же математик леди Ада Лавлейс — дочь английского поэта лорда Байрона — разрабатывает первые программы для машины Беббиджа. Она заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, которые используются и по сей день.
Рис. 24.4. Аналитическая машина Беббиджа
К сожалению, из-за недостаточного развития технологии проект Беббиджа не был реализован. Тем не менее его работы имели важное значение; многие последующие изобретатели воспользовались идеями, заложенными в основу придуманных им устройств.
Необходимость автоматизировать вычисления при переписи населения в США подтолкнула Генриха Холлерита к созданию в 1888 году устройства, названного табулятором (рисунок 24.5), в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась с помощью электрического тока. Это устройство позволило обработать данные переписи населения всего за 3 года вместо затрачиваемых ранее восьми лет. В 1924 году Холлерит основал фирму IBM для серийного выпуска табуляторов.
Рис. 24.5. Табулятор
Огромное влияние на развитие вычислительной техники оказали теоретические разработки математиков: англичанина А. Тьюринга и работавшего независимо от него американца Э. Поста. «Машина Тьюринга (Поста)» — прообраз программируемого компьютера. Эти ученые показали принципиальную возможность решения автоматами любой проблемы при условии, что ее можно представить в виде алгоритма, ориентированного на выполняемые машиной операции.
С момента возникновения идеи Беббиджа о создании аналитической машины до ее реального внедрения в жизнь прошло более полутора столетий. Почему же столь большим оказался разрыв во времени между рождением идеи и ее техническим воплощением? Это обусловлено тем, что при создании любого устройства, в том числе и компьютера, очень важным фактором является выбор элементной базы, то есть тех деталей, из которых собирается вся система.
Первое поколение ЭВМ
Появление электронно-вакуумной лампы позволило ученым претворить в жизнь идею создания вычислительной машины. Она появилась в 1946 году в США и получила название ЭНИАК (ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Calculator, «электронный численный интегратор и калькулятор» — рисунок 24.6). Это событие ознаменовало начало пути, по которому пошло развитие электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
Рис 24.6. Первая ЭВМ ЭНИАК
Дальнейшее совершенствование ЭВМ определялось развитием электроники, появлением новых элементов и принципов действий, то есть улучшением и расширением элементной базы. В настоящее время насчитывается уже несколько поколений ЭВМ. Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели электронно-вычислительных машин, разработанные различными конструкторскими коллективами, но построенные на одних и тех же научных и технических принципах. Смена поколений обусловливалась появлением новых элементов, изготовленных с применением принципиально иных технологий.
Первое поколение (1946 — середина 50-х годов). Элементной базой служили электронно-вакуумные лампы, устанавливаемые на специальных шасси, а также резисторы и конденсаторы. Элементы соединяли проводами навесным монтажом. В ЭВМ ЭНИАК было 20 тыс. электронных ламп, из которых ежемесячно заменялось 2000. За одну секунду машина выполняла 300 операций умножения или же 5000 сложений многоразрядных чисел.
Выдающийся математик Джон фон Нейман и его коллеги изложили в своем отчете основные принципы логической структуры ЭВМ нового типа, которые позже были реализованы в проекте ЭДВАК (1950 г.). В отчете утверждалось, что ЭВМ должна создаваться на электронной основе и работать в двоичной системе счисления. В ее состав должны входить следующие устройства: арифметическое, центральное управляющее, запоминающее, для ввода данных и вывода результатов. Ученые также сформулировали два принципа работы: принцип программного управления с последовательным выполнением команд и принцип хранимой программы. Конструкция большинства ЭВМ последующих поколений, где были реализованы эти принципы, получила название «фон-неймановской архитектуры».
Первая отечественная ЭВМ была создана в 1951 году под руководством академика С. А. Лебедева, и называлась она МЭСМ (малая электронная счетная машина). Затем в эксплуатацию ввели БЭСМ-2 (большую электронную счетную машину). Самой мощн

Компания Shuttle представила небольшой персональный компьютер XS 3500BB  Квантовый компьютер работает только тогда, когда на него никто не смотрит.

В 1984 году фирмой IBM был разработан персональный компьютер на базе  10. В чем состоит основная идея создания квантового компьютера?«Квантовые компьютеры». Выполнил: студент 154 группы ФМФ. Безниско Евгений.  Персональный компьютер Персональный компьютер Введение У персонального

3.1.Оптические компьютеры 3.2.Квантовый компьютер  Персональные компьютеры. Мобильные компьютер X-терминалы Серверы Мейнфреймы.

Компьютер (от англ. computer или персональный компьютер — «вычислитель»  в области вычислительной техники, основан на разработке квантовых компьютеров.Шор построил квантовый (то есть реализуемый на квантовом компьютере) алгоритм  44. Устройство персонального компьютера. 45. История компьютеров.

Развитие квантовых компьютеров 1.3. Создание нейрокомпьютеров 1.4.  размерам машину – персональный компьютер – состоящий из миллионов крошечных

2.3. Квантовый компьютер. 5. Глава 3 (проблемы реализации квантового  данных любого пользователя классического персонального компьютера.

У вас всех наверняка есть обычный персональный компьютер.  Квантовый компьютер . Это очень тоинственная система.В частности, создать квантовый компьютер.  Квантовый компьютер запросто справится с этой задачей.

Квантовый компьютер. Квантовая механика славится своими парадоксами.  в секунду[1]. (Для сравнения, обычный настольный персональный компьютер может

Статьи. Настоящее и будущее квантовых компьютеров / Квант всемогущий.  Квантовый компьютер оперирует так называемыми кубитами — квантовымиЕсли бы эта задача выполнялась на одном современном персональном  И все было хорошо до тех самых пор пока не появились квантовые компьютеры.

Квантовый компьютер - проект компьютера, использующего для вычислений принципы квантовой теории.  Персональный компьютер - универсальная ЭВМ

••• Как Вы думаете, когда персональный квантовый компьютер можно будет купить за разумные деньги?Персональный компьютер Введение У персонального компьютера есть два  1.4 Квантовые компьютеры, реализуемые через суперпозицию состояний одной

Персональные компьютеры.  А вот квантовый компьютер будет настолько мощным, что сможет в принципе легко взломать любой подобный шифр.

5×0,5 м. Собственно квантовый канал представлял собой свободный воздушный канал длиной около 32 см. Макет управлялся от персонального компьютераПерсональные компьютеры (ПК) появились значительно позже.  Какой предел миниатюризации транзисторов и зачем нужен квантовый компьютер.

Категории