生物計算機(jī)作文600字（生物計算器）

關(guān)于生物計算機(jī)作文600字，生物計算器這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、生物計算機(jī)與量子計算機(jī) 首先是生物計算機(jī) 人類有一門學(xué)科叫仿生學(xué)，即通過對自然界生物特性的研究與模仿，來達(dá)到為人類社會更好地服務(wù)的目的。

2、典型的例子如，通過研究蜻蜒的飛行制造出了直升機(jī)；對青蛙眼睛的表面“視而不見”，實際“明察秋毫”的認(rèn)識，研制出了電子蛙眼；對蒼蠅飛行的研究，仿制出一種新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀，它能使飛機(jī)和火箭自動停止危險的“跟頭”飛行，當(dāng)飛機(jī)強(qiáng)烈傾斜時，能自動得以平衡，使飛機(jī)在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時也萬無一失；對蝙蝠沒有視力，靠發(fā)出超聲波來定向飛行的特性研究，制造出了雷達(dá)、超聲波定向儀等；對“變色龍”的研究，產(chǎn)生了隱身科學(xué)和保護(hù)色的應(yīng)用…… 仿生學(xué)同樣可應(yīng)用到計算機(jī)領(lǐng)域中。

3、 科學(xué)家通過對生物組織體研究，發(fā)現(xiàn)組織體是由無數(shù)的細(xì)胞組成，細(xì)胞由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物組成，而有些有機(jī)物中的蛋白質(zhì)分子像開關(guān)一樣，具有“開”與“關(guān)”的功能。

4、因此，人類可以利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子，用來作為元件制成計算機(jī)。

5、科學(xué)家把這種計算機(jī)叫做生物計算機(jī)。

6、 生物計算機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 首先，它體積小，功效高。

7、在一平方毫米的面積上，可容納幾億個電路，比目前的集成電路小得多，用它制成的計算機(jī)，已經(jīng)不像現(xiàn)在計算機(jī)的形狀了，可以隱藏在桌角、墻壁或地板等地方。

8、 其次，當(dāng)我們在運(yùn)動中，不小心碰傷了身體，有的上點(diǎn)兒藥，有的年輕人甚至藥都不上，過幾天，傷口就愈合了。

9、這是因為人體具有自我修復(fù)功能。

10、同樣，生物計算機(jī)也有這種功能，當(dāng)它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時，不需要人工修理，能自我修復(fù)，所以，生物計算機(jī)具有永久性和很高的可靠性。

11、 再者，生物計算機(jī)的元件是由有機(jī)分子組成的生物化學(xué)元件，它們是利用化學(xué)反應(yīng)工作的，所以，只需要很少的能量就可以工作了，因此，不會像電子計算機(jī)那樣，工作一段時間后，機(jī)體會發(fā)熱，而它的電路間也沒有信號干擾。

12、 1983年，美國公布了研制生物計算機(jī)的設(shè)想之后，立即激起了發(fā)達(dá)國家的研制熱潮。

13、當(dāng)前，美國、、德國和俄羅斯的科學(xué)家正在積極開展生物芯片的開發(fā)研究。

14、從1984年開始，每年用于研制生物計算機(jī)的科研投資為86億日元。

15、 目前，生物芯片仍處于研制階段，但在生物元件，特別是在生物傳感器的研制方面已取得不少實際成果。

16、這將會促使計算機(jī)、電子工程和生物工程這三個學(xué)科的專家通力合作，加快研究開發(fā)生物芯片。

17、 生物計算機(jī)一旦研制成功，可能會在計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)引起一場劃時代的革命。

18、 然后是量子計算機(jī) 量子計算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲及處理量子信息的物理裝置。

19、當(dāng)某個裝置處理和計算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時，它就是量子計算機(jī)。

20、量子計算機(jī)的概念源于對可逆計算機(jī)的研究。

21、研究可逆計算機(jī)的目的是為了解決計算機(jī)中的能耗問題。

22、 20世紀(jì)60年代至70年代，人們發(fā)現(xiàn)能耗會導(dǎo)致計算機(jī)中的芯片發(fā)熱，極大地影響了芯片的集成度，從而限制了計算機(jī)的運(yùn)行速度。

23、研究發(fā)現(xiàn)，能耗來源于計算過程中的不可逆操作。

24、那么，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經(jīng)典計算機(jī)都可以找到一種對應(yīng)的可逆計算機(jī)，而且不影響運(yùn)算能力。

25、既然計算機(jī)中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那么在量子力學(xué)中，它就可以用一個幺正變換來表示。

26、早期量子計算機(jī)，實際上是用量子力學(xué)語言描述的經(jīng)典計算機(jī)，并沒有用到量子力學(xué)的本質(zhì)特性，如量子態(tài)的疊加性和相干性。

27、在經(jīng)典計算機(jī)中，基本信息單位為比特，運(yùn)算對象是各種比特序列。

28、與此類似，在量子計算機(jī)中，基本信息單位是量子比特，運(yùn)算對象是量子比特序列。

29、所不同的是，量子比特序列不但可以處于各種正交態(tài)的疊加態(tài)上，而且還可以處于糾纏態(tài)上。

30、這些特殊的量子態(tài)，不僅提供了量子并行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質(zhì)。

31、與經(jīng)典計算機(jī)不同，量子計算機(jī)可以做任意的幺正變換，在得到輸出態(tài)后，進(jìn)行測量得出計算結(jié)果。

32、因此，量子計算對經(jīng)典計算作了極大的擴(kuò)充，在數(shù)學(xué)形式上，經(jīng)典計算可看作是一類特殊的量子計算。

33、量子計算機(jī)對每一個疊加分量進(jìn)行變換，所有這些變換同時完成，并按一定的概率幅疊加起來，給出結(jié)果，這種計算稱作量子并行計算。

34、除了進(jìn)行并行計算外，量子計算機(jī)的另一重要用途是模擬量子系統(tǒng)，這項工作是經(jīng)典計算機(jī)無法勝任的。

35、 無論是量子并行計算還是量子模擬計算，本質(zhì)上都是利用了量子相干性。

36、遺憾的是，在實際系統(tǒng)中量子相干性很難保持。

37、在量子計算機(jī)中，量子比特不是一個孤立的系統(tǒng)，它會與外部環(huán)境發(fā)生相互作用，導(dǎo)致量子相干性的衰減，即消相干。

38、因此，要使量子計算成為現(xiàn)實，一個核心問題就是克服消相干。

39、而量子編碼是迄今發(fā)現(xiàn)的克服消相干最有效的方法。

40、主要的幾種量子編碼方案是：量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。

41、量子糾錯碼是經(jīng)典糾錯碼的類比，是目前研究的最多的一類編碼，其優(yōu)點(diǎn)為適用范圍廣，缺點(diǎn)是效率不高。

42、 迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子計算機(jī)。

43、但是，世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。

44、如何實現(xiàn)量子計算，方案并不少，問題是在實驗上實現(xiàn)對微觀量子態(tài)的操縱確實太困難了。

45、目前已經(jīng)提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點(diǎn)操縱、超導(dǎo)量子干涉等。

46、現(xiàn)在還很難說哪一種方案更有前景，只是量子點(diǎn)方案和超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)方案更適合集成化和小型化。

47、將來也許現(xiàn)有的方案都派不上用場，最后脫穎而出的是一種全新的設(shè)計，而這種新設(shè)計又是以某種新材料為基礎(chǔ)，就像半導(dǎo)體材料對于電子計算機(jī)一樣。

48、研究量子計算機(jī)的目的不是要用它來取代現(xiàn)有的計算機(jī)。

49、量子計算機(jī)使計算的概念煥然一新，這是量子計算機(jī)與其他計算機(jī)如光計算機(jī)和生物計算機(jī)等的不同之處。

50、量子計算機(jī)的作用遠(yuǎn)不止是解決一些經(jīng)典計算機(jī)無法解決的問題。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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