计算机纳米技术范文

计算机纳米技术篇1

现有机制的电子元件是一个量子现象是非常不同的，有许多理论问题需要解决，如电子陷阱磨损过程，非弹性散射机制。为了解决这个问题，然而，电子技术和关键设备，和纳米纳米电子电子电路，它主要表现在以下几方面。

（1）在治疗硅量子异质结应该继续电子设备、纳米二氧化硅，大多数人扩展一个新的类似的明确、制造技术和半导体纳米结构层蛋糕光刻。半导体材料，不同层次有不同的势能，纳米尺度的量子井结构，这种结构被称为“\半导体异质结。

（2）在分子组装纳米器件的晶体管，甚至知道如何使分子晶体管和分子导线，但如何将这些组件组合成为一个具有逻辑性的结构，还是一个比较困难的问题，解决这个问题常用的方法是利用平面的扫描隧道显微镜（STM）的分子电子学可行途径；另一部分是通过数组。虽然，有一些机构在这个领域方面进行了大量的研究，也取得了一些进步，但是如何将这项技术应用到实际中去，还有很大的难度。

（3）超高密度量子效应存储器存在的问题。随着科学技术的不断进步，纳米技术在计算机中的应用逐渐普及，纳米计算机也将成为一种发展趋势，而超高密度存储量子效应的电子“芯片”在纳米计算机中会成为一个主要的元件，是计算机信息系统的计算机可以提供高容量的存储设备与快速访问，但没有机械运动部件。然而，能够创建纳米电子逻辑设备，提出了新的挑战，量子效应的纳米电子制造业的超高密度存储阵列或设备使用相同的芯片。

（4）几万亿到前所未有的密度组装计算机纳米计算机连接问题。纳米电子元件需要巧妙的结构，布局合理，这其中需要考虑的一个重要的问题就是纳米计算机之间的互相连接的问题。计算机之间互相连接的问题，也就是计算机结构的各种输入与输出的问题。纳米计算机作为计算机发展的一个趋势，其工作原理是将巨大的信息量都存储在一个比较小的空间内，并且要对这些信息进行有效地利用。因此，这就需要纳米计算机之间，计算机与外部环境之间有准确的连接。当前，计算机的发展趋势是逐渐微型化，微型化又会出现一个问题，即如何保持电线之间的隔离，避免过热或或者串线，因此，要有一些几何约束，不能无限制地增加数量的连接。因此，为了纳米电子器件、量子效应的计算机系统，急需解决纳米计算机的连接问题。

2交互式电子技术手册的问题

交互式电子技术手册的发展经过了很长的一段时间，发展到现在，一共有五个阶段。但是目前还没有真正意义上的人工智能的集成故障诊断的综合电子技术手册。各种各样的电子技术手册虽然代表了不同的发展阶段，和优势的电子技术手册、低水平仍有其价值。随着电子信息技术组织、管理和传播的优势明显，收集。在信息化、数字化的时代，电子技术手册更关注的是对各种信息获取的便捷程度，发展电子技术手册，不仅需要一个良好的外部组织环境，还需要良好的管理、用户手册等诸多内容。

3在时间与频率标准方面的应用

时间和频率是对一个现象进行描述的重要参数，这两者之间，可以通过时间的标准来引导出频率的标准，也可以两者都使用同一个标准。可以通过标准的标准频率源，它可以是一个引用来分享。1952时间标准，建立国际天文联盟定义的基础上，地球的自转和革命，分别称为世界时（UT）和星历表时间（ET）。目前，世界上很多国家都制定出了相应的量子频率标准，如133铷原子频率标准（CS）、氢频率标准，一个标准的原子氢、甲烷、饱和度和他-Ne激光器频率标准和吸收。这样做之后，从过去的微观运动，在这场伟大的运动的原子结构的标准时间。另一方面，设备简单、体积和重量；另一方面，它大大提高了稳定性的频率标准。1967年，国会通过了一项决议，规定：13个国际测量的时间第二阶段等于133919631的“770全国铯超精细跃迁”。时间基准，开发高精度频率测量技术，这将有助于太空飞行，太空探索，还可以促进现代微波技术、激光技术、雷达等方面的发展。有些应用程序在任何情况下，近似静态分析，关键问题在交互式电子技术手册，纳电子学的基本知识和挤压，在时间和频率标准和应用电子技术专业。在蓬勃发展的同时，在现代高新技术产业、先进的信息在我们的生活中，广泛应用新技术、建筑，没有科学，我们研究一个新的理论和国家经济建设和和谐社会建设、专业技能、实践在空气中，应用程序的理论。

4结语

随着信息化、数字化等方面的不断推进，在高科技产业日益繁荣，各种高科技信息逐渐在生活中普及时，各个领域的发展都离不开一些技术理论的应用。电子技术作为一种实用性很强的技术，在很多领域中的应用变得越来越广泛，比如在纳米计算机方面、在时间和频率的标准制定方面等，电子技术可以解决这些领域中的实际问题。

计算机纳米技术篇2

计算机技术主要的发展成果有：巨型计算机、神经网络计算机、分子计算机、生物计算机、量子计算机、光计算机和纳米计算机等。下面本文将从这几方面对计算机技术的发展趋势进行阐述。

1.1巨型计算机巨型计算机的特点是：运算速度极快、存储空间巨大、功能强大。通常情况下，巨型计算机可以达到每秒百亿次以上的运算速度，其内存容量可达几百兆。巨型机是现阶段计算机技术发展水平的代表之一，在地质勘测、航空航天、国防、卫星、气象等领域有广泛应用，对这些领域的发展具有重要的影响作用。巨型计算机是未来计算机发展趋势之一，对其技术的研究能够有力推动计算机软硬件的应用技术的发展。

1.2神经网络计算机神经网络计算机是通过模仿人脑神经高效的运算功能而研究出的计算机技术。神经网络技术可以通过神经网络算法对较为复杂的信息进行处理、综合和判断，最后得出处理结果，其数据信息都是储存在神经节点中的，避免了由于各种因素而造成的神经元断裂、数据丢失或泄露等现象的发生。

1.3分子计算机分子计算机是使用分子方式对数据信息进行运算的，主要是使用分子晶体吸收信息电荷，并对其进行有组织的排列，从而达到更有效、更快捷的运算。分子计算机的特点是：存储信息时间长、存储量大、运算速度快、耗能少、体积小等。

1.4生物计算机生物计算机使用的是“蛋白质分子”构成的芯片取代了半导体硅片上原有的晶体管而研制成的计算机，它的特点是：运算速度快、存储量大、耗能低。生物计算机最主要的缺点是从其中提取信息比较困难，这一缺点也使得其使用率较低。不过在计算机技术未来的发展中，会通过不断创新和改进技术，使生物计算机扬长补短、发挥所长。

1.5量子计算机量子计算机是应用量子力学规律，并通过对量子信息进行高速的逻辑运算、数学运算、存储等处理过程的新技术。也就是说，当一台计算机使用的算法是量子算法，处理的信息是量子信息时，这台计算机就是量子计算机。量子计算机比普通计算机的运算速度快很多，且对信息的存储量要远比普通计算机大。量子计算机很有可能在不远的将来普及到千家万户。

1.6光计算机通过利用光替代电流或电子，可以极大的提高计算机的信息速度，可在同一时间处理大容量的信息，且耗电量微乎其微。光计算机技术是使用光内连技术和空间光调制器来实现的，通过光技术将存储部分和运算部分连接在一起，运算部分可以直接对存储部分进行存取。由于光的物理特性比电子的物理特性更适合传输，所以使用光传输，其传输速度更快、稳定性更强，不易出错。

1.7纳米计算机纳米技术是一种新兴的技术。一纳米相当于原子大小的四倍，比单个细菌略长些。纳米计算机是将纳米技术融入到传统的计算机技术中，而发展出来的一种新计算机技术。是通过将纳米元件集成的芯片应用到计算机系统中而形成的数据处理系统，其中纳米元件包括有计算机的电动机、处理器和传感器等。纳米元件可以很好的提升计算机的可靠性，使其导电性能大大增强。

2总结

本文对计算机的发展特点进行了介绍，并依据发展现状对计算机技术未来的发展趋势进行了预测，未来计算机的发展趋势将会是更广泛、更深入、更高端的，并将向智能化全面发展。计算机与其他行业和领域的发展有密切关系，计算机技术的进步也会促进其他行业和领域的创新和发展。

计算机纳米技术篇3

计算机技术的选择判据和机制往往具有很强的稳定性和快速性的特点，因此在这样的选择环境中，也可以促使计算机技术取得快速的发展。众多实践也证明了激烈的社会经济竞争往往是技术上的较量。计算机稳定、明显的选择判断机制，使得计算机更容易解决在生产、生活中出现的问题。同时，计算机技术的发展与计算机选择机制的发展是相辅相成、相互促进的。

2其他科技的发展依赖于计算机技术的支持

现代科技发展是基于计算机技术之上的，这样或直接或间接的促进了计算机科技的发展。现代计算机科技与其他领域的结合，既满足了行业发展需求，又促进了计算机在各行各业的发展、应用。

3计算机科技的发展趋势展望

3.1从结构和功能等方面看，计算机逐渐走向巨型化、微型化、多媒体化、资源网络化和智能化巨型化是指由于科学技术发展的需要,许多部门要求计算机具有更高的速度和更大的存储容量；微型化是指计算机体积更小、重量更轻、价格更低、更便于应用于各个领域及各种场合；网络化是要实现计算机之间的通信和资源共享，计算机网络是计算机技术和通信技术互相渗透、不断发展的产物。多媒体化是指现代计算机可以集图形、声音、文字处理为一体，为人们创造有声有色、图文并茂的信息环境；智能化是指计算机处理能力更加快捷方便，它是采用平行的处理技术，同时处理和分析计算机中的多个数据及多种指令，更有效地提升工作效率。

3.2新型计算机

由于芯片计算机技术经过多年的发展，目前开发潜力不大，因此开发新型计算机成为计算机行业发展的趋势。（1）纳米计算机。纳米计算机是将纳米技术于计算机技术紧密结合起来，由此形成的计算机。纳米元件具有体积小、质地优、导电性能高的特点，因此可以替代传统的硅芯片。纳米技术起源于上世纪80年代，经过多年的发展过后取得了不错的发展，使用纳米级芯片组成的纳米计算机，能耗小、可行性高，因此纳米计算机会是计算机技术未来发展趋势之一。（2）量子计算机。量子计算机是基于量子力学的原理，进行了计算机研发。相比于传统的计算机量子计算机存储的数据量要大得多，运行速度也非常快。量子计算机除了在运算速度和存储性能的优势之外，还具有极强的安保体系，加大了计算机的安全性能。（3）光子计算机。光子计算机是利用光子进行计算，把传统计算机的导线互联转变成了光互联。这样可以根据光的不同波长来进行不同复杂任务的处理。（4）生物计算机。随着计算机的发展进步，生物技术的快速发展，生物计算机的研发也在逐步变为现实。因为生物蛋白质分子自身结构的立体性，集成密度较高。生物计算机运行速度将会大大提升计算机的运行速度，它还能及时进行自我故障修复。本文来自于《学术论坛》杂志。学术论坛杂志简介详见

4总结

在现代信息化社会里，计算机科技已经深入到人们生活、工作的各个方面，但是现代计算机技术还不能满足社会发展的高要求，因此必须不断深化发展计算机科技。

计算机纳米技术篇4

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德・费曼预言,人类可以用小的机器制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想.纳米技术是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术.科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术.

纳米技术的应用

陶瓷领域:利用纳米技术使陶瓷具有像金属一样的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点.有效克服陶瓷的易碎及难以加工的缺点.

微电子学领域:纳米电子学按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理信息的能力,实现信息采集和处理能力的革命性突破.计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”,使得计算机存储空间及运算速度大大提高.

光电领域:纳米技术的发展,使微电子和光电子的结合更加紧密,在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面,使光电器件的性能大大提高.将纳米技术用于现有雷达信息处理上,可使其能力提高10倍至几百倍,甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察.

化工领域:将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线.将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可以大大降低静电作用.纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体剂等.

医疗领域:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病.

纳米技术应用还远远不止提到的这些.纳米材料是纳米技术的一个重要组成部分,纳米材料也体现一个国家在纳米技术的科研水平.碳纳米管就是最热门的纳米材料.

1991年,碳纳米管被人类发现,它具有优良的力学性能、导电性能、导热性能.它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍.设想我们在地球与月球之间要架设一台直达电梯,如果使用钢作为连接材料,本身的重力就会使得它断裂.碳纳米管的导电性能可以趋向于零电阻,碳纳米管有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的热导率将会得到很大的改善.正因为他的优良特性,诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,碳纳米管将是未来纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等.

纳米很小,那么如何来研究它呢?研究纳米的最重要的工具就是扫描隧道显微镜(stm),它的基本结构有:隧道针尖、三维扫描控制器、减震系统、电子学控制系统、在线扫描控制和离线数据处理软件.扫描隧道显微镜在低温下(4k)可以利用探针尖端精确操纵原子,因此它既是重要的测量工具又是加工工具.人们利用它可以让原子按照意愿排列组合.

1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”.1993中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字.这一成果表明中国在纳米技术上占有了一席之地.

计算机纳米技术篇5

关键词：计算机技术；发展；创新

当前，计算机在社会经济发展中的地位日趋重要，并且在很大程度上已经融入到人们的生活中，不仅使人们在工作中的效率得到大幅提升，在生活、娱乐等诸多方面对人们都有着重要的影响。尽管我国计算机技术相较于发达国家起步较晚，不过在经济强有力的带动下，技术引进、技术创新使我国计算机发展速度远高于其他国家，在计算机运算与处理能力方面表现突出。基于对计算机发展的美好愿景，本文主要对计算机技术的发展以及创新进行深入的分析，使人们能够对计算机技术的发展有更为全面的认识。

一、计算机技术发展现状

1.微处理器现状。微处理器是计算机工作的核心，直接影响到计算机的性能。微处理器向小的方面发展，这不仅表现在尺寸上，在线宽上也同样如此。为了使微处理器中的晶体管和线宽均能够缩小，传统光刻技术就必须改进，在曝光光源方面使波长更短，并且通过掩膜来进行曝光，将硅片上的晶体管在体积方面再进行缩微，将连接晶体管的导线制作得更细，进而使微处理器在整体上实现更小的目标。

2.纳米电子技术。随着计算机技术的高度发展，电子元件已经无法满足当前计算机微型化、高速化与智能化的需求，计算机高度集成与高速处理能力的市场需求无法得到满足，因而需要开拓新兴的电子元件来实现这些功能，纳米电子技术应运而生。纳米电子技术能够解决多数集成度与处理速度方面的问题，采用这种新型的思维并不是体现在尺寸方面，在更多方面仍有待拓展，这也是未来计算机技术发展的总体趋势。

3.分组交换技术。分组交换技术主要是针对计算机数据处理而言，将其进行等长划分，对数据信息进行分段处理，每段中的数据信息通过信号产生影响，这不仅能够在很大程度上提升计算机在信息处理方面的能力，同时对计算机通信效率的提升也有极大的促进作用。

二、计算机技术发展趋势

1.纳米技术。纳米技术是从事微观研究不得不触及的技术理论，计算机技术微观化发展也离不开纳米技术，这已经是不争的事实。纳米技术涉及多种学科知识，其中包括如电子技术、量子技术等，这些领域的研究能够使计算机技术得到质的飞跃。尽管当前在计算机技术中应用到的纳米技术尚不成熟，但这种研究的趋势与方向是值得肯定的。随着纳米技术的不断发展，有理由相信它将会对计算机整体性能的提升发挥出重要的作用。

2.计算机体系结构。在计算机体系结构中，目前是以多任务并行计算的方式进行信息数据的处理。尽管这种体系构架能够实现任务的多线程处理，但在此方面仍然有待进一步加强，逐渐形成一种集群性的计算机系统，在可靠性与兼容性等多方面都能够进行强化和拓展。

3.网络技术。计算机技术与网络技术是相辅相成的，计算机技术依托于网络技术迅速在全球范围内传播，同时也极大地推动了网络技术的进步。如今人们生活甚至已经离不开网络了，人们与网络之间这种密切的关系也正是基于计算机技术而逐渐发展形成的。未来计算机技术与网络技术之间的衔接将更为紧密，计算机作为网络终端，能够带动网络及其他与网络相关的技术与产品的发展和进步。

4.软件技术。软件作为人机交互的重要载体，其作用不容小视。随着大数据时代的来临，数据库的影响力也在逐渐扩大，云存储、数据库营销等，都是以软件为驱动来实现的。软件是通过对程序语言进行编写而形成的，在互联网中具有通用性，多种计算机程序语言逐渐融合，能够促进软件技术不断向前发展。

5.多媒体技术。基于互联网的多媒体技术发展迅猛，这与计算机技术的不断完善存在很大关联。多媒体内容的不断丰富，对计算机硬件的要求也在不断提升，其中包括处理器性能、图像显示、内存等多种因素。同时，移动互联网所催生的蓝牙技术、数字信息、无线技术、无线宽带局域网等，这些都与多媒体技术有着很深的联系，多媒体使计算机技术更加丰富与生动，是未来互联网发展的一片蓝海。

三、现代计算机技术的发展与创新

计算机技术是创新与发展的典型代表，不过在未来的发展中，日趋成熟的计算机技术在科技创新方面仍然要站在一定的高度来谨慎对待，使计算机技术的创新能够真正融入社会发展中。

1.缔造发明基于需要。在计算机技术中，多数应用创新思维所缔造出来的发明都是对提高社会生产力具有推动作用的。不过，社会、经济、文化、组织等诸多因素，对计算机技术的缔造过程也会形成一定的制约与阻碍。

2.与企业单位机构协同发展。计算机技术发展的过程中，会受制于传统文化的影响，但创新精神能够在很大程度上打破制约计算机技术发展的桎梏。计算机发展是历史发展的必然趋势，对推动社会进步具有重要意义，因而缔造这种技术需要以协同发展的态度对待，也只有这样才能够让计算机技术拥有更为长远的发展。

参考文献：

[1]张少鑫.浅析计算机技术的发展与应用[J].湖北大学学报，2014（6）.

计算机纳米技术篇6

在W．布什政府的2003财年研究和发展预算中，有三个方向与反恐有关。

与反恐有关的信息、科技、网络技术，预算拨款19亿美元；

纳米技术，拨款6．79亿美元(研发重要的纳米制造技术)；

全球气候变化，拨款O．4亿美元(保障美国空军的全球部署和行动)

布什2004财年预算研发投资总额为1223亿美元，比上个财年增长了4．4％，其中国防与国土安全成为两大重点，其预算分别增长了7．2％和49．6％。从科学领域看，2004财年研发预算特别强调了对物质科学的投资，物质科学的几大主要资助者为国防部(主要支持工程、计算和数学)、国家科学基金会(主要支持数学与物质科学)、国家航空航天局即NASA(主要支持物理和天文)和能源部(物质科学的最大资助者)均得到了增长幅度较大的预算。

而研究民用技术的国家标准局的预算则大幅度减少。

“9．1l”后，美国的科技反恐战略及相应的研究项目渐成焦点。2003年6月，美国了《2005财年跨部门科研与开发优先项目》，提出科技反恐战略的原则是：加强现有反恐科技成果的应用及新技术的研发，以阻止对本土的恐怖袭击；改进国家各系统的薄弱环节，减少恐怖袭击造成的损失。为此提出以下优先研发项目：

①生物反恐项目；

②放射性材料和核辐射反恐项目；

③信息网络反恐项目；

④保障美国边境和交通安全(以航空为主)项目；

⑤保障食品安全的反恐项目；

⑥开发其他可能出现的新威胁和快速反应的模型。

在反恐科研计划中，代号为“生物盾牌”的研发计划最为引人注目。布什强调，执行“生物盾牌”计划是美国预防生物恐怖威胁最重要的工作。根据该计划，联邦政府将获得拨款授权，以确保美国在遭遇天花、炭疽病毒以及鼠疫等生物战攻击时，能迅速获取安全、提供有效的疫苗和治疗手段。该计划为期10年，将耗资60亿美元。

纳米科学技术是布什政府继续关注和重点投资的领域。布什继续执行克林顿政府2000年初提出的国家纳米技术计划。从6．79亿美元投入增加到2004财年的8．47亿美元。

美国的新的战略是，到2010年要培养80万纳米科技人才，确保美国在2l世纪上半叶占据纳米领先地位。新目标强调：

①基础研究与应用研究并重，加强跨学科的交流合作。

②利用国家实验室、大学和工业界等科研优势进行联合攻关，联邦政府侧重于支持，引导和组织协调。

③注重与其他技术领域发展计划的协调，特别是纳米技术与信息技术，生物技术的交叉融合。

④重视基础设施及纳米技术人才队伍的建设。

⑤注重促进研究成果向创新技术转化。该计划确定的优先项目包括纳米材料科学与医疗保健、本土安全和能源相关的项目，特别是配合氢能经济的纳米储氢技术。

在2004～2006年的3年内，美国政府将对纳米计划投资23．6亿美元。该法案还规定要建立一个顾问团，以明确短期、中期和长期项目的目标；法案还强调了跨学科之间研究，包括建立跨学科的研究中心、先进技术使用设施以及加速纳米技术在私有企业的商业应用，并要求建立一个跨部门的委员会，负责确定纳米研究计划的重点、经费预算和提供咨询；法案还要求建立国家纳米技术协调办公室，作为从事纳米技术各相关研究机构、企业团体和政府部门之间交换信息的节点，为跨部门委员会和顾问团提供技术和管理支持，并相关的信息。

生命科学技术：卫生方面的拨款增幅很大，该领域通常为非国防领域。政府重点在于将大批科技成果转化，对即将突破的领域给予重点支持。

支持的重点是：基因重组药物；蛋白组结构生物学；分子数据库；纳米医学。

除继续支持人类、微生物、植物、动物基因组研究外，美国政府还大力资助人类胚胎干细胞基础研究。国家卫生研究院宣布，它将为3家研究机构提供拨款，以资助它们进行人类胚胎干细胞的基础生物学研究。

信息技术是政府投资的重中之重。

信息技术基础性研究投资很大。对跨部门运作的“网络与信息技术研究与发展计划”的投资稳定增长，由2002财年的19．73亿美元增加到2003财年的20．57亿美元和2004财年的21．79亿美元。其他各部门所占份额：国家科学基金会为第一，2004财年预算7．24亿美元，与头年相比增长达到46%；国防部2004财年预算小幅增长，达4．6l亿美元，位居第二。

能源是美国政府优先关注的领域之一，政府资助重点是寻求新的化石能和核能供给来源。从能源的研发预算看，布什政府近年来能源研发投资总体变化幅度不大，但有关核能源的项目预算急剧增长，这将通过没有经济效益的石油燃料研发和能源储藏研发投资的减少平衡。在能源发展计划方面，重点提出了以核聚变研究、氢燃料和以燃料电池为动力的“自由汽车”等为主要内容的多项计划。2003年1月，布什宣布正式启动旨在从根本上摆脱美国对外国石油依赖局面的“国家氢燃料研究计划”，并投资近20亿美元，从事氢能项目的研究与开发和基础设施建设方面的研究，以加速全球范围氢能燃料电池交通工具的使用和推广。该计划提出了氢能工业化生产技术、氢能存储技术、氢能应用开发技术等方面的重点开发项目。

在环境领域，布什政府继续实施全球变化研究。布什曾推出了“气候变化科学计划”，将“气候变化研究计划”和实施已久的“全球变化研究计划”合并到一起，计划为期10年，旨在增加对地球大气环境的了解，为与全球大气变化相关问题的研究提供科学依据，并帮助发展中国家评估地区性大气变化问题。该计划预算投入保持17亿美元的水平，其中“气候变化研究计划”的预算由2003财年的启动资金4000万美元上升到2004财年的1．82亿美元。

环境保护局还围绕其战略目标制订了跨年度的中长期计划，并以下面16个研发领域为战略重点：大气颗粒物、饮用水安全、水体质量、全球气候变化、生态系统评价号恢复、人类健康风险评估、扰乱内分泌的化学物质、污染防治和新技术、大气有毒物质、对流层臭氧、食物安全、社区安全、废物管理、污染场所治理、汞、社会经济学研究。

航空和航天：空间科学计划经费进一步增加，增幅达到19％；同时增加了发展基于空间的核动力预算和核推进系统预算，以用于太阳系探索。此外，NASA在2003~才年预算中还取消了原来的地外行星计划，而代之以探求太阳系生命起源的“新前沿”计划。

NlASA将启动投资3700万美元的“人类研究计划”，该计划将为应对太空中危险环境所带来的挑战提供研究和经验。下一代“地球观测系统”卫星也列入了研发。

计算机纳米技术篇7

时代的变迁速度令人措手不及的同时，也给人带来了许多的新鲜事物，计算机是我们这个时代无法或缺的东西，它已经进入了我们生活的方方面面。如今计算机的发展已经进入了人工智能时代，新型计算机的时代又将是新http://一轮的计算机革命，这又将对社会的发展产生深远的影响。

一、计算机发展史简述

世界上的第一台电子计算机是因为军事导弹方面技术的发展需要，于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生。刚开始由于计算机的成本高昂，并没有走进普通民众的生活，而只是在军方应用。60年代至80年代间，随着计算机成本的逐渐降低，计算机被应用于有能力的单位机构，大规模的研究组织等政府机构。1982年第一台个人计算机问世，上个世纪90年代计算机已经被众多家庭和企业广泛使用，涉及的领域也越来越广泛。计算机在向实惠，小，轻等方向发展过程中，可以看出计算机的发展是由其不断的创新推动的，这种创新的发展速度远远超过其他任何领域。

二、计算机的发展与应用

1.新型计算机系统陆续出现

信息时代对信息的获得能力决定了一个国家或者地区在这个时代的发展能力。全球化已经越来越迅速的今天，世界各国都在加紧研发新型的计算机，计算机的各个方面都出现了质的飞跃。而新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等也将在不久的将来进入我们生活的各个领域，甚至有些已经进入了我们的生活。

①量子计算机

量子计算机的研发是基于量子效应理论开发的，它的运算工作原理是：利用链状分子聚合物的特性来表示信号的开和关，并用激光脉冲来改变分子的状态，使得信息沿着聚合物移动，进行运算。量子计算机的存储单位比以往的计算机都要小许多，是用量子位存储的。具体的表现就是一个量子位可以存储2个数据，这样量子计算机的优势就是比存储量就变的非常庞大，对于工作要求存储量大的电脑用户来说是一个极佳的选择。目前正在研发的量子计算机类型主要有3种，第一种是核磁共振量子计算机，第二种是硅半导体量子计算机，第三种是离子阱量子计算机。科学家们预测，量子计算机将在不久的2030年获得普及。

②光子计算机

光子计算机也可以被称作是全数字计算机，它的工作原理是以光子代替电子，光互连的特性替代导线的互连，用光硬件代替电脑中的硬件设备，用光运算的方式代替电运算的方式进行运算。这种计算机的优势是信息传递的平行通道密度大，而光具有高速、并行的特性，这也就决定了光子计算机并行处理能力强大，运算速度远超人们的想象。

③生物计算机

生物计算机亦称作dna分子计算机，它的运算过程简单来说就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。计算过程中需要的转换开关是用酶来担任的，程序的表示也将在酶合成系统与蛋白质结构中变得极其明显。生物计算机的运算速度比人脑的运算速度要快100万倍，也就是说生物计算机完成一项运算需要的时间仅仅是10微微秒。这种计算机的优势是惊人的存储量，根据计算，1立方米的dna溶液可以存储1万亿亿的二进制数据。

④纳米计算机

纳米作为一种计量单位，许多人对其并不陌生，但是对其的具体感觉却并不直观，它的长度大约是一个氢原子的直径的10倍，它的具体表述就是10[-9]米。现在纳米技术在计算机领域正在从微电子机械系统中被运用，这个系统是把传感器、电动机和计算机的个各种处理器放在了同一个芯片上。这种用纳米技术的计算机芯片非常微小，体积一般不过就是数百个原子的大小。它的优点就是几乎不需要消耗任何能源，性能更是比现在的计算机要强大的多。

2.计算机技术发展

①现代微型处理器技术发展

计算机性能的提升关键技术就是微型处理器的发展，这种技术追求的就是把处理器里的晶体线宽和尺寸的减小。要实现减小的目的，一般是通过用较短的波长的曝光光源来掩膜曝光，使做出的联通晶体管的导线和刻蚀于硅片上的晶体管更细更小的方法来实现的，这种技术到现在一般是用紫外线作为曝光光源，不管有个限制难题就是线宽小于或等于0.10流明的情况下会受到阻碍，也因此现在的计算机技术已经不再追求利用紫外线做光源来提升计算机的性能发展方向了。

②以纳米为主的电子科学技术

当今计算机技术的发展障碍是处理速度和集成度，尽管现在的电子计算机的电子元件得到了有效的改善，但是相对于现在要求电子计算机的高速化，智能化，和微型化的要求是远远不够的， 所以今后计算机的技术发展也不再是局限在单纯的缩小尺寸方面，还要用其他的创新手段来完善计算机技术。

③分组交换技术的发展

分组交换技术是把需要传送的数据划分为一些等长的部分，每个部分叫做一个数据段的技术。在这些数据段的前面添加一个控制信息组成首部，就可以构成一个分组。分组通过首部指明了需要发往的地址，然后节点交互机根据分组的地址，将他们发往目的地。整个过程就是分组交换过程，这种技术很好的提升了通信的效率。

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3.计算机技术发展方向

现在的计算机在人们的生活中已经扮演了一个非常重要的角色，但是它的角色只会变得越来越重要，因为以计算机技术为基础，http://人类将进入智能化、物联网的时代。

①纳米技术需要大力发展

纳米技术不受到传统的计算机集成和处理速度的限制，纳米技术就成了今后计算机技术大力发展的一个方向了。今后出现的量子计算机和生物计算机的发展都有赖于纳米技术在计算机领域的应用和发展，为推动今后计算机的运算速度和存储能力远远超越现在的计算机，大力发展纳米技术也成了一个必要的选择。

②着力改善计算机的体系结构

计算机是一个具有不同功能的体系结构，也是一个组合体。当代几乎所有的大型电脑和微型电脑都有可以同时处理不同问题的能力，这种功能就是是当前计算机的主流结构：并行计算。另外大型电脑有一个群集的发展趋势，使用户对相融性和可靠性的需求获得提高。

③网络技术推动计算机智能化、物联网方向发展

大力发展网络技术有助于计算机技术的进一步发展，人们今后进入智能化、物联网时代都要依靠网络技术的发展。今天的人们之所以离不开计算机，一个主要的原因就是网络技术的发展。通过网络，人们在家里都可以实现购物，娱乐，获取信息等目的。

④软件技术的发展

计算机软件的发展是一个非常重要的方面，软件技术的开发对与计算机技术的发展需要协调发展，通过网络技术这个平台，这种协调发展可以使现实中的人们一起合作做好全部工作。

三、计算机的未来

现在各国都在努力的发展新型的计算机技术，这些技术在不久的将来将会进入我们的现实生活。计算机的未来发展也主要定位于智能化发展，这种技术的特点就是具有一定的感知能力，除了具有一定的思考能力，一定的自主分析问题的能力，还具备一定的语言能力。对于这种技术的应用我们可以通过我们日常使用的手机可以看出一些端倪，我们在发短信的时候，不仅仅是键盘输入，还加入了手写输入和语音输入。除此之外，我们现实中还出现了可以令人身临其境的虚拟技术，这种技术的实现也将使得计算机领域的技术发展出现质的提升。同时通过前文对现在各国加紧研究开发的新型计算机的简述，也可以知道，今后的计算机技术的储存能力也将远远超越现在的计算机，而且其对资料的存储时间也将更加的长久。未来的计算机毫无疑问的会被运用于我们生活的各个角落，那个时候的计算机将会为我们人类提供更加优质的服务，更好的满足人们的现实需求。人们的生活在走进智能化，自动化的时代的同时，对于计算机技术的进一步发展也将会提出更高的要求。

计算机纳米技术篇8

关键词：计算机技术 发展趋势

中图分类号：G633.58

一、前言

当前计算机技术获得了迅猛发展，广泛地应用于人们的生活中，给人们的生活带来了巨大的便利，计算机技术也从单一化领域逐步发展到多元化领域。但随着社会经济的发展，各行各业对计算机技术的要求越来越高，要适应社会需求，就必须深入研究计算机技术，以使计算机技术更好地满足社会需求。

何为计算机技术呢？计算机技术是指运用计算机综合处理和控制文字、图像、动画和活动影像等信息，使多种信息建立起逻辑链接，集成为一个系统并具有交互作用。这与传统的多种媒体简单组合是完全不同的。计算机技术是将视听信息以数字信号的方式集成在一个系统中，计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检查。

二、计算机保持关键技术的发展

计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束，采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。超高速计算机将采用平行处理技术，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段外，虚拟与现实技术是这一领域发展的集中体现。传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升，新的海量存储技术趋于成熟，新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB。信息的永久存储也将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。

三、新型计算机技术的应用

随着硅芯片技术的快速发展，硅技术也越来越接近物理极限，为了解决物理性对硅芯片的影响，世界各国都在加紧研制新技术，计算机领域将会出现一些新技术，给计算机的发展带来质的飞跃。虽然这些新型计算机技术还在发展中，但不久这些新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会遍布我们生活的各个领域，获得广泛的应用。

1、量子计算机

这种计算机是根据量子效应设计出来的，借助链状分子聚合物的特性来实现开关状态，分子状态变化借助于激光脉冲改变，使相关的信息跟着聚合物转变，然后实现运算。量子计算机是立足于力学规律之上进行运算及存储信息的，量子计算机的存储量是非常大的，不仅能高速地处理数据，还有着安全的保密体系。量子计算机技术的发展是科学界一直追逐的梦想，现在还只是利用了量子点操纵、超导量子干涉等方面，此领域还有待更进一步的研究，量子计算机的应用必会给未来计算机技术发展带来新机遇。

2、光子计算机

光子计算机也就是全光数字计算机，就是用光子代替电子，用光互连代替导线互联，光硬件代替电子硬件，从而实现光运算代替电子运算。光与电子相比，其传播速度非常快，它的能力超过了现有电话电缆的很多倍，同时光子计算机在一般室温下就可以使用，不易出现错误，和人脑具有类似的容错性。这些优势必会提高计算机的效能，使光子计算机获得广泛的发展与应用。

3、生物计算机

生物计算机也即是分子计算机，其运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。生物计算机的转换开关是由酶来担当的，要更好地显现出酶，就需要酶和蛋白质融合在一起。通过这种技术制作的生物计算机体积小，耗电少，存储量大，还能运行在生化环境或者有机体中，比较适合应用于医疗诊治及生物工程等。

4、纳米计算机

纳米属于计量单位，大概是氢原子直径的十倍。纳米技术从开始就受到了科学家们的关注，也是80年代初迅速发展起来的前沿技术，科学家们一直深入研究。现在纳米技术应用领域还局限于微电子机械系统，还没有真正应用于计算机领域。在微电子机械系统中应用纳米技术知识，是在一个芯片上同时放传感器和各种处理器，这样所占的空间较小。纳米技术如果能应用到计算机上，必会大大节省资源，提高计算机性能。

四、未来计算机技术的发展趋势

1、无线化趋势

计算机实现无线化一直是人们梦寐以求的，这与当前笔记本实现的无线是不同的，未来计算机无线化是指网络与设备间的无线连接，如果无线化得到了实现，未来在家中使用台式电脑比用笔记本还方便，因为显示器与主机不用再连线。也就是说实现无线显示器，这种技术被称为UWB技术，属于无线通信技术，可以为无线局域网和个人局域网提供方便，带来低功耗、高带宽的优势。

2、网络化趋势

目前，信息技术获得了快速发展，计算机也越来越普及，各种家用电器也开始走向智能化，未来有可能实现家电与计算机之间的网络连接，计算机可以通过网络调控家电的运作，也可以通过网络下载新的家电应用程序，从而提高家电的性能。同时利用互联网也可以远程遥控家中的家电，在办公室就能让家中的电器工作，为生活提供便利。

3、人性化趋势

计算机的普及必会要求计算机更好地为人服务，这就需要计算机与人之间的交流要人性化，这样人们才会真正使用计算机。要实现这个目标，计算机的交互方式将会走向多样化，可以通过书写控制，也可以通过语言控制、眼镜控制等。随着智能化的提升，计算机可以自动选择操作流程，使用起来较为简单，有可能达到与家用电器操作一样简单，使用者不需要专门学习就能操作。

五、总结语

科学技术是第一生产力，随着信息技术的发展，计算机给人们的生活带来了诸多便利，故大力发展计算机技术是必要的。目前，一些新型的计算机技术已经开始应用到一些领域，未来计算机技术的发展必会超出人们的预想。

参考文献

1、赵玉帅，有关计算机技术的讨论及未来的发展方向[J]，信息与电脑，2010年第3期

2、杨晔，未来计算机的发展趋势展望[J]，黑龙江科技信息，2007年第7期