高二歷史：《改變世界的高新科技》練習(xí)題及答案2
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與無人航天器相比，載人飛船因有人直接參與航天活動而在技術(shù)上有一些特殊的問題。①環(huán)境控制:乘員生活和工作的艙段在結(jié)構(gòu)上要求嚴(yán)格密封,艙內(nèi)需要采取環(huán)境控制措施。環(huán)境控制的主要作用是調(diào)節(jié)艙內(nèi)和航天服內(nèi)的溫度、濕度和壓力，吸收人體新陳代謝的產(chǎn)物(例如呼出的二氧化碳，代謝作用產(chǎn)生的熱量和水蒸氣等)，控制艙內(nèi)環(huán)境中含有的少量有害物質(zhì)和臭氣，提供航天員所需的氧氣量、通風(fēng)量、用水并處理廢物。②應(yīng)急救生：載人飛船的救生裝置有彈射座椅、救生塔、分離座艙和載人機(jī)動裝置等在航天器各個飛行階段采用各種不同的應(yīng)急救生手段：上升段采用彈射座椅或救生塔;返回段采用彈射座椅或分離座艙;軌道上營救時，由另一載人飛船靠近出故障的飛船，并與之對接，把乘員營救出來，或航天員乘坐載人機(jī)動裝置飛到另一載人飛船上去。③人工控制：由人參與操縱和控制飛船，可提高系統(tǒng)的可靠性，處理預(yù)料不到的應(yīng)急情況，為此載人飛船都設(shè)有手動控制裝置。因自動系統(tǒng)失靈而靠手動方式返回地面已有實例。此外，為便于航天員工作，載人飛船上還設(shè)有儀表照明、目視觀測和話音通信等設(shè)備。④安全返回：為確保乘員安全返回，除靠熱防護(hù)層和座艙溫度控制外，載人飛船或返回艙在返回過程中的制動過載，必須限制在人的耐受范圍內(nèi)，同時還要求較高的落點精度,以便及時發(fā)現(xiàn)。⑤高可靠性:為了保證高可靠性，載人飛船的各系統(tǒng)和設(shè)備均要進(jìn)行可靠性設(shè)計，關(guān)鍵部件采用備份系統(tǒng)(雙備份或三備份)，飛船須在嚴(yán)格的環(huán)境條件下進(jìn)行地面測試和模擬飛行試驗，以排除隱患。飛船的設(shè)計還要保證航天員在必要時能夠維修和置換有故障的設(shè)備。
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13.答案略
【能力測試】
1.閱讀下列材料：
材料一：人類第一臺電子計算機(jī)的誕生
1946年2月15日，世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機(jī)“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功，是計算機(jī)發(fā)展史上的一座紀(jì)念碑，是人類在發(fā)展計算技術(shù)的歷程中，到達(dá)的一個新的起點。“埃尼阿克”計算機(jī)的最初設(shè)計方案，是由36歲的美國工程師莫奇利于1943年提出的，計算機(jī)的主要任務(wù)是分析炮彈軌道。美國軍械部撥款支持研制工作，并建立一個專門研究小組，由莫奇利負(fù)責(zé)�？偣こ處熡赡陜H24歲的�？颂�?fù)?dān)任，組員格爾斯坦是位數(shù)學(xué)家，另外還有邏輯學(xué)家勃克斯。“埃尼阿克”共使用了18000個電子管，另加1500個繼電器以及其它器件，其總體積約90立方米，重達(dá)30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長的大房間才能存放，是個地地道道的龐然大物。
這臺耗電量為140千瓦的計算機(jī)，運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法，比機(jī)械式的繼電器計算機(jī)快1000倍。當(dāng)“埃尼阿克”公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒鐘就算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉(zhuǎn)動的“鼓”。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬次乘法，大約相當(dāng)于一個人用臺式計算機(jī)操作40年的工作量。它是按照十進(jìn)制，而不是按照二進(jìn)制來操作。但其中也用少量以二進(jìn)制方式工作的電子管，因此機(jī)器在工作中不得不把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，而在數(shù)據(jù)輸入、輸出時再變回十進(jìn)制。
“埃尼阿克”最初是為了進(jìn)行彈道計算而設(shè)計的專用計算機(jī)。但后來通過改變插入控制板里接線方式來解決各種不同的問題，而成為一臺通用機(jī)。它的一種改型機(jī)曾用于氫彈的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式，每當(dāng)進(jìn)行軟件中心一項新的計算時，都要重新連接線路。有時幾分鐘或幾十分鐘的計算，要花幾小時或1-2天的時間進(jìn)行線路連接準(zhǔn)備，這是一個致命的弱點。它的另一個弱點是存儲量太小。
1996年2月15日，在“埃尼阿克”問世50周年之際，美國副總統(tǒng)戈爾在賓夕法尼亞大學(xué)舉行的隆重紀(jì)念儀式上，再次按動了這臺已沉睡了40年的龐大電子計算機(jī)的啟動電鈕。戈爾在向當(dāng)年參加“埃尼阿克”的研制、如今仍健在科學(xué)家發(fā)表講話：“我謹(jǐn)向當(dāng)年研制這臺計算機(jī)的先驅(qū)者們表示祝賀。”埃尼阿克上的兩排燈以準(zhǔn)確的節(jié)閃爍到46，標(biāo)志著它于1946年問世，然后又閃爍到96，標(biāo)志計算機(jī)時代開始以來的50年。
——摘自互聯(lián)網(wǎng)
材料二：第二代電子計算機(jī)于20世紀(jì)50年代中斯問世，以晶體管代替電子管，并增加浮點運算
第二代電子計算機(jī)是用晶體管制造的計算機(jī)。在20世紀(jì)50年代之前，計算機(jī)都采用電子管作元件。電子管元件有許多明顯的缺點。例如，在運行時產(chǎn)生的熱量太多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計算機(jī)發(fā)展受到限制。于是，晶體管開始被用來作計算機(jī)的元件。晶體管不僅能實現(xiàn)電子管的功能，又具有尺寸小，重量輕，壽命長，效率高，發(fā)熱少，功耗低等優(yōu)點。使用了晶體管以后，電子線路的結(jié)構(gòu)大大改觀，制造高速電子計算機(jī)的設(shè)想也就更容易實現(xiàn)了。
1954年，美國貝爾實驗室研制成功第一臺使用晶體管線路的計算機(jī)，取名“催迪克”(TRADIC)，裝有800個晶體管。1955年，美國在阿塔拉斯洲際導(dǎo)彈上裝備了以晶體管為主要元件的小型計算機(jī)。10年以后，在美國生產(chǎn)的同一型號的導(dǎo)彈中，由于改用集成電路元件，重量只有原來的1/100，體積與功耗減少到原來的1/300。
1958年，美國的IBM公司制成了第一臺全部使用晶體管的計算機(jī)RCA501型。由于第二代計算機(jī)采用晶體管邏輯元件，及快速磁芯存儲器，計算速度從每秒幾千次提高到幾十萬次，主存儲器的存儲量，從幾千提高到10萬以上。1959年，IBM公司又生產(chǎn)出全部晶體管化的電子計算機(jī)IBM 7090。1958~1964年，晶體管電子計算機(jī)經(jīng)歷了大范圍的發(fā)展過程。從印刷電路板到單元電路和隨機(jī)存儲器，從運算理論到程序設(shè)計語言，不斷的革新使晶體管電子計算機(jī)日臻完善。1961年，世界上最大的晶體管電子計算機(jī)ATLAS安裝完畢。1964年，中國制成了第一臺全晶體管電子計算機(jī)441—B型。
第一代電子計算機(jī)使用的是“定點運算制”，參與運算的絕對值必須小于1;而第二代電子計算機(jī)則增加了浮點運算，使數(shù)據(jù)的絕對值可達(dá)到2的幾十次方或幾百次方，使電子計算機(jī)的計算能力實現(xiàn)了一次飛躍。同時，用晶體管取代了電子管使第二代電子計算機(jī)的體積大大減小，壽命延長，價格降低，為電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
——摘自互聯(lián)網(wǎng)
材料三1964年4月IBM360系統(tǒng)問世。它成為使用集成電路的第三代電子計算機(jī)的著名代表。
第三代電子計算機(jī)是使用了集成電路的計算機(jī)。1958年，世界上第一個集成電路誕生時，只包括一個晶體管，兩個電阻和一個電阻—電容網(wǎng)絡(luò)。后來集成電路工藝日趨完善，集成電路所包含的元件數(shù)量以每1~2年翻一番的速度增長著。發(fā)展到70年代初期，大部分電路元件都已經(jīng)以集成電路的形式出現(xiàn)。甚至，在想法拇指甲那樣大的約1平方厘米的芯片上，就可以集成上百萬個電子元件。因為它看起來只是一塊小小的硅片，因此人們常把它稱為芯片。與晶體管相比，集成電路的體積更小，功耗更低，而可靠性更高，造價更低廉，因此得到迅速發(fā)展。
1964年4月7日，美國IBM公司同時在14個國家，全美63個城市宣告，世界上第一個采用集成電路的通用計算機(jī)系列IBM 360系統(tǒng)研制成功，該系列有大，中，小，型計算機(jī)，共6個型號，它兼顧了科學(xué)計算和事務(wù)處理兩方面的應(yīng)用，各種機(jī)器全都相互兼容，適用于各方面的用戶，具有全方位的特點，正如羅盤有360度刻度一樣，所以取名為360。它的研制開發(fā)經(jīng)費高達(dá)50億美元，是研制第一顆原子彈的曼哈頓計劃的2.5倍。
IBM 360系統(tǒng)是最早使用集成電路元件的通用計算機(jī)系列，它開創(chuàng)了民用計算機(jī)使用集成電路的先例，計算機(jī)從此進(jìn)入了集成電路時代。IBM 360成為第三代計算機(jī)的里程碑。
隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)的快速發(fā)展，美國開始研究軍用大規(guī)模集成電路計算機(jī)。1967年，美國無線電有限公司制成了領(lǐng)航用的機(jī)載計算機(jī)LIMAC，其邏輯部件采用雙極性大規(guī)模集成電路，緩沖存儲器用MOS大規(guī)模集成電路。1969年，美國自動化公司制成計算機(jī)D—200，采用了MOS場效應(yīng)晶體管大規(guī)模集成電路，中央處理器由24塊大規(guī)模集成電路做成;得克薩斯儀器公司也制成機(jī)載大規(guī)模集成電路計算機(jī)。軍用機(jī)載大規(guī)模集成電路試驗的成功，為過渡到民用大規(guī)模集成電路通用機(jī)積累了豐富的經(jīng)驗。1971年，IBM公司開始生產(chǎn)IBM 370系列機(jī)，它采用大規(guī)模集成電路做存儲器，小規(guī)模集成電路做邏輯元件，被稱為“第三代半電子計算機(jī)”，與IBM 360一樣著名。
材料四：使用超大規(guī)模集成電路的第四代計算機(jī)
進(jìn)入20世紀(jì)60年代后，微電子技術(shù)發(fā)展迅猛。在1967年和1977年，分別出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，并立即在電子計算機(jī)上得到了應(yīng)用。由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組裝成的計算機(jī)，就被稱為第四代電子計算機(jī)。
美國ILLIAC-IV計算機(jī)，是第一臺全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲器的計算機(jī)，它標(biāo)志著計算機(jī)的發(fā)展已到了第四代。1975年，美國阿姆爾公司研制成470V/6型計算機(jī)，隨后日本富士通公司生產(chǎn)出M-190機(jī)，是比較有代表性的第四代計算機(jī)。英國曼徹斯特大學(xué)1968年開始研制第四代機(jī)。1974年研制成功DAP系列機(jī)。1973年，德國西門子公司，法國國際信息公司與荷蘭飛利浦公司聯(lián)合成立了統(tǒng)一數(shù)據(jù)公司，研制出Unidata 7710系列機(jī)。
材料五：第五代電子計算機(jī)被稱為“智能計算機(jī)”
第五代電子計算機(jī)是智能電子計算機(jī)，它是一種有知識，會學(xué)習(xí)，能推理的計算機(jī)，具有能理解自然語言，聲音，文字和圖像的能力，并且具有說話的能力，使人機(jī)能夠用自然語言直接對話，它可以利用已有的和不斷學(xué)習(xí)到的知識，進(jìn)行思維，聯(lián)想，推理，并得出結(jié)論，能解決復(fù)雜問題，具有匯集，記憶，檢索有關(guān)知識的能力。智能計算機(jī)突破了傳統(tǒng)的諾伊曼式機(jī)器的概念，舍棄了二進(jìn)制結(jié)構(gòu)，把許多處理機(jī)并聯(lián)起來，并行處理信息，速度大大提高。它的智能化人機(jī)接口使人們不必編寫程序，只需發(fā)出命令或提出要求，電腦就會完成推理和判斷，并且給出解釋。1988年，世界上召開了第五代電腦國際會議。1991年，美國加州理工學(xué)院推出了一種大容量并行處理系統(tǒng)，用528臺處理器并行進(jìn)行工作，其運算速度可達(dá)到每秒320億次浮點運算。
材料六：模仿人類大腦功能的神經(jīng)計算機(jī)已經(jīng)開發(fā)成功，它標(biāo)志著電子計算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入第六代
第六代電子計算機(jī)是模仿人的大腦判斷能力和適應(yīng)能力，并具有可并行處理多種數(shù)據(jù)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)。與以邏輯處理為主的第五代計算機(jī)不同，它本身可以判斷對象的性質(zhì)與狀態(tài)，并能采取相應(yīng)的行動，而且它可同時并行處理實時變化的大量數(shù)據(jù)，并引出結(jié)論。以往的信息處理系統(tǒng)只能處理條理清晰，經(jīng)絡(luò)分明的數(shù)據(jù)。而人的大腦卻具有能處理支離破碎，含糊不清信息的靈活性，第六代電子計算機(jī)將類似人腦的智慧和靈活性。(圖)電子計算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第六代，這種發(fā)展可能僅僅是剛起步，前途沒有止境
人腦有140億神經(jīng)元及10億多神經(jīng)鍵，每個神經(jīng)元都與數(shù)千個神經(jīng)元交叉相聯(lián)，它的作用都相當(dāng)于一臺微型電腦。人腦總體運行速度相當(dāng)于每秒1000萬億次的電腦功能。用許多微處理機(jī)模仿人腦的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成了神經(jīng)電腦。神經(jīng)電腦除有許多處理器外，還有類似神經(jīng)的節(jié)點，每個節(jié)點與許多點相連。若把每一步運算分配給每臺微處理器，它們同時運算，其信息處理速度和智能會大大提高。
神經(jīng)電子計算機(jī)的信息不是存在存儲器中，而是存儲在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)中。若有節(jié)點斷裂，電腦仍有重建資料的能力，它還具有聯(lián)想記憶，視覺和聲音識別能力。日本科學(xué)家已開發(fā)出神經(jīng)電子計算機(jī)的大規(guī)模集成電路芯片，在1.5厘米正方的硅片上可設(shè)備400個神經(jīng)元和40000個神經(jīng)鍵，這種芯片能實現(xiàn)每秒2億次的運算速度。1990年，日本理光公司宣布研制出一種具有學(xué)習(xí)功能的大規(guī)模集成電路“神經(jīng)LST”。這是依照人腦的神經(jīng)細(xì)胞研制成功的一種芯片。它利用生物的神經(jīng)信息傳送方式，在一塊芯片上載有一個神經(jīng)元，然后把所有芯片連接起來，形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它處理信息的速度為每秒90億次。富士通研究所開發(fā)的神經(jīng)電子計算機(jī)，每秒更新數(shù)據(jù)速度近千億次。日本電氣公司推出一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聲音識別系統(tǒng)，能夠識別出任何人的聲音，正確率達(dá)99.8%。美國研究出左腦和右腦兩個神經(jīng)塊連接而成的神經(jīng)電子計算機(jī)。右腦為經(jīng)驗功能部分，有1萬多個神經(jīng)元，適于圖像識別：左腦為識別功能部分，含有100萬個神經(jīng)元，用于存儲單詞和語法規(guī)則�，F(xiàn)在，紐約，邁阿密和倫敦的飛機(jī)場已經(jīng)用神經(jīng)電腦來檢查爆炸物，每小時可查600—700件行李，檢出率為95%，誤差率為2%。神經(jīng)電子計算機(jī)將會廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。它能識別文字，符號，圖形，語言以及聲納和雷達(dá)收到的信號，判讀支票，對市場進(jìn)行估計，分析新產(chǎn)品，進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷，控制智能機(jī)器人，實現(xiàn)汽車和飛行器的自動駕駛，發(fā)展，識別軍事目標(biāo)，進(jìn)行智能決策和智能指揮等。
材料七：對光計算機(jī)的研制已取得進(jìn)展，它比普通電子計算機(jī)快1000倍
光計算機(jī)是利用光作為載體進(jìn)行信息處理的計算機(jī)。1990年，美國的貝爾實驗室推出了一臺由激光器，透鏡，反射鏡等組成的計算機(jī)。這就是光計算機(jī)的雛形。隨后，英，法，比，德，意等國的70多名科學(xué)家研制成功了一臺光計算機(jī)，其運算速度比普通的電子計算機(jī)快1000倍。光計算機(jī)又叫光腦。電腦是靠電荷在線路中的流動來處理信息的，而光腦則是靠激光束進(jìn)入由反射鏡和透鏡組成的陣列中來對信息進(jìn)行處理的。與電腦相似之處是，光腦也靠產(chǎn)生一系列邏輯操作來處理和解決問題。計算機(jī)的功率取決于其組成部件的運行速度和排列密度，光在這兩個方面都很理想。光子的速度即光速，為每秒30萬千米，是宇宙中最快的速度。激光束對信息的處理速度可達(dá)現(xiàn)有半導(dǎo)體硅器件的1000倍。光子不像電子那樣需要在導(dǎo)線中傳播，即使在光線相交時，它們之間也不會相互影響，并且在不滿足干涉的條件下也互不干擾。光束的這種互不干擾的特性，使得光腦能夠在極小的空間內(nèi)開辟很多平行的信息通道，密度大得驚人。一塊截面為5分硬幣大小的棱鏡，其通過能力超過全球現(xiàn)有全部電話電纜的許多倍。貝爾實驗室研制成功的光學(xué)轉(zhuǎn)換器，在字母O中可以裝入2000個信息通道。因此科學(xué)家們早就設(shè)想使用光子了。
材料八：開發(fā)中的DNA電腦
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，脫氧核糖核酸(DNA)有一種特性，能夠攜帶生物體各種細(xì)胞擁有的大量基因物質(zhì)。數(shù)學(xué)家，生物學(xué)家，化學(xué)家以及計算機(jī)專家從中得到啟迪，正在合作研制未來的液體DNA電腦。這種DNA電腦的工作原理是以瞬間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，通過和酶的相互作用，將反應(yīng)過程進(jìn)行分子編碼，對問題以新的DNA編碼形式加以解答。
和普通的電腦相比，DNA電腦的優(yōu)點首先是體積小，但存儲的信息量卻超過現(xiàn)代世界上所有的電腦。它用于存儲信息的空間僅為普通計算機(jī)的幾兆分之一。其信息可存儲在數(shù)以兆計的DNA鏈中，一升的DNA溶液可包含信息量高達(dá)10。其次，這種電腦運算速度極快。據(jù)估計，一臺DNA電腦只需幾天時間，就可以完成迄今為止所有計算機(jī)曾經(jīng)進(jìn)行過的運算。第三是最大限量的減少能耗，DNA電腦的能耗，僅為普通電腦的十億分之一。1995年，科學(xué)家首次報道用“編程”DNA鏈解數(shù)學(xué)難題取得突破。
DNA計算機(jī)的功能之所以強(qiáng)大，就在于每個鏈本身就是一個微型處理器�？茖W(xué)家能夠把10億億個鏈安排在1000克的水里，而每個鏈各干各的事情。它們各自進(jìn)行計算。這意味著，DAN計算機(jī)能同時“試用”巨大數(shù)量的可能的解決方案。與此形成對照的是，電子計算機(jī)對每個解決方案必須自始至終進(jìn)行計算，直到試用下一個方案為止。
所以，電子計算機(jī)和DNA計算機(jī)是截然不同的。電子計算機(jī)一小時能進(jìn)行許多次運算，但是一次只能進(jìn)行一次運算，而DNA計算機(jī)進(jìn)行一次運算需要大約一小時，但是一次能進(jìn)行10億億次運算。
人腦的功能介于兩者之間：一小時進(jìn)行大約10萬次運算，一次進(jìn)行大約1萬億次運算。DNA計算機(jī)把二進(jìn)制數(shù)翻譯成遺傳密碼的片段，每個片段就是著名的雙螺旋的一個鏈。科學(xué)家們希望把一切可能模式的DNA分解出來，并把它放在試管里。然后，他們將制造互補(bǔ)數(shù)字鏈�；パa(bǔ)數(shù)字鏈不會解決某一個方程式，但是將會從一個解決方案中把互補(bǔ)數(shù)字鏈提取出來。
材料九：利用蛋白質(zhì)的開關(guān)特性開發(fā)出生物計算機(jī)
生物計算機(jī)主要是以生物電子元件構(gòu)建的計算機(jī)。由于半導(dǎo)體硅芯片電路密集引起的散熱問題難以解決，科學(xué)家便投入了生物計算機(jī)的研究與開發(fā)。生物電腦的性能是由元件與元件之間電流啟閉的開關(guān)速度來決定的�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)有開關(guān)特性，用蛋白質(zhì)分子作元件制成集成電路，稱為生物芯片。使用生物芯片的計算機(jī)稱為蛋白質(zhì)電腦，或稱為生物電腦。已經(jīng)研制出利用蛋白質(zhì)團(tuán)來制造的開關(guān)裝置有：合成蛋白芯片，遺傳生成芯片，紅血素芯片等。
用蛋白質(zhì)制造的電腦芯片，在1平方毫米的面積上即可容納數(shù)億個電路。因為它的一個存儲點只有一個分子大小，所以它的存儲量可以達(dá)到普通電腦的10億倍。由蛋白質(zhì)構(gòu)成的集成電路，其大小只相當(dāng)于硅片集成電路的十萬分之一，而且運轉(zhuǎn)速度更快，只有10-11秒，大大超過人腦的思維速度。生物電腦元件的密度比大腦神經(jīng)元的密度高100萬倍，傳遞信息的速度也比人腦思維的速度快100萬倍。
生物芯片傳遞信息時阻抗小，耗能低，且具有生物的特點，具有自我組織自我修復(fù)的功能。它可以與人體及人及結(jié)合起來，聽從人腦指揮，從人體中吸收營養(yǎng)。把生物電腦植入人的腦內(nèi)，可以使盲人復(fù)明，使人腦的記憶力成千萬倍地提高;若是植入血管中，則可以監(jiān)視人體內(nèi)的化學(xué)變化，使人的體質(zhì)增強(qiáng)，使殘疾人重新站立起來。
美國的科技人員已研究出可以用于生物電腦的分子電路。它由有機(jī)物質(zhì)的分子組成，由分子導(dǎo)線組成的顯微電路，只有現(xiàn)代計算機(jī)電路的千分之一大小。
材料十：研究中的量子計算機(jī)
1996年初，美國的科學(xué)家說，他們發(fā)現(xiàn)在某種條件下，光子能夠發(fā)生相互作用，這個發(fā)現(xiàn)能夠被用來制造新的信息處理器件，從而導(dǎo)致世界上性能最好的超級計算機(jī)的出現(xiàn)。
加利福尼亞理工學(xué)院的物理學(xué)家已經(jīng)證明，個體光子通常不相互作用，但是當(dāng)它們與光學(xué)諧振腔內(nèi)的原子聚在一起時，它們相互之間會產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。光子的這種相互作用，能用于改進(jìn)利用量子力學(xué)效應(yīng)的信息處理器件的性能。這些器件轉(zhuǎn)而能形成建造“量子計算機(jī)”的基礎(chǔ)，量子計算機(jī)的性能能夠超過基于常規(guī)技術(shù)的任何處理器件的性能。量子計算于1994提躍居科學(xué)前沿，當(dāng)時研究人員發(fā)現(xiàn)了在量子計算機(jī)上分解大數(shù)因子的一種數(shù)學(xué)技術(shù)。這種數(shù)學(xué)技術(shù)意味著，在理論上，量子計算機(jī)的性能能夠超過任何可以想象的標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)。
量子計算機(jī)潛在的用途將涉及人類生活的每一個方面，從工業(yè)生產(chǎn)線到公司的辦公室，從軍用裝備到學(xué)生課桌，從國家安全到自動柜員機(jī)�？茖W(xué)家們在實驗中已經(jīng)證明，光子和光學(xué)諧振腔內(nèi)的原子之間的相互作用，能為建造光學(xué)量子邏輯門奠定基礎(chǔ)。
——以上材料均摘自互聯(lián)網(wǎng)
請回答：(1)依據(jù)材料一至六，并可查閱相關(guān)資料，了解至今已經(jīng)開發(fā)成功的六代計算機(jī)的性能及特點。
(2)依據(jù)材料七至十，查閱相關(guān)資料，談?wù)勀銓τ嬎惆l(fā)展前景的展望與設(shè)想。
2.答案略。
(責(zé)任編輯：李江濤)
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