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量子力学 经典计算

经典电脑

 电脑是怎么工作的?!你可能已经问过自己很多次了!如果没有,今天我们将看看传统计算机(经典计算机)是如何工作的。然后我们将它的操作与物理做一个平行。 

 因为这并不奇怪 为了 没有人没有电,电脑就不能工作。这是所有计算、电流、电路的要点,因此我们是 移动 用电子!是的,这个祝福会再次出现在我们的 主题哈哈 

 普通电脑的结构,主要是所谓的“Desktops”(台式电脑)通常有机箱、显示器、键盘和鼠标,如下图:

computador.gif

 我们想要更详细地探索的内容将在 零件 叫“Cabinet”,这里是CPU,从英文翻译过来的意思是(Central Processing Unit),也就是处理器所在的地方。什么是处理器?处理器是其中之一 成分 电脑最重要的方面,没有它你什么都做不了,只是在你面前放一块金属。 

 我们可以将处理器视为计算机的“大脑”,它负责处理任何类型的 应用户要求提供必要的信息,从单击键、将鼠标移到桌子上、在显示器上形成图像,一切 那个 处理器负责在几分之一秒内完成它,并且 毫秒。一个很酷的例子 为了 让我们看看下面的视频: 

哈哈哈!以一种非常有趣的方式,是的,处理器什么都做!使事情在计算机内部工作的一切。
问题是他是怎么做到的?处理器只不过是一个计算器!他进行这些计算的速度与
  “时钟”,换句话说,我们可以直译为“计数器/计数”。

 所以如果你去商店买电脑看书,或者销售人员告诉你那台电脑的处理器是1.2GHz或2.5GHz,他实际上是在说这个处理器做计算的能力,在其他情况下换句话说,1.2 GHz = 1,200,000,000,即每秒 10 亿和 2 亿次计算),或者如 2.5GHz(每秒 20 亿和 5 亿次计算) 以Hz(赫兹)为单位的数字越高,处理器的计算速度就越高,因此执行任务的机器速度非常快。 

 哦,你一定想知道......“处理器是计算器吗?但是 嗯?!?”。没错!不同之处在于处理器执行的计算与您可能想象的不同。它的设计 为了 做所谓的二进制计算,也就是统计一个由0和1组成的数字序列(Zeros and Ones)。像这样?! 

 我们在电脑、手机、平板电脑上所做的每一个功能或动作,所有涉及处理器的东西,都会有这些 二进制计算,它们的工作方式如下。

 假设我们想在我们的设备上写一个文本,当我们按下一个键或移动鼠标时,无论是什么动作,这个信息都会被传递为 处理器的数字序列,在几分之一秒内以电流的形式出现,当有电流时,处理器将其解释为 1(一),当没有电流时,将其解释为 0(零)。

 因此,例如,我们按下键盘上的字母 A,因为没有软件(程序)主要是基本程序,计算机上的任何内容都不会运行 让一切运转起来并调解 处理器与作为 OS(操作系统)的用户的交互,它已经包含在其中,当您按 A 时,  必须为处理器生成的数字序列例如:01101001 

 这对我们来说没有明确的意义,但对处理器来说却有!这正是软件所做的,它从我们那里接收一个动作或一个命令,并将其发送到处理器, 和这个从 0 到 1 的交替数字序列 如前面给出的示例,处理器将理解为 A ,并在几毫秒内进行计算并将返回到用户(您)执行的操作的文本软件(Word、记事本等)按字母 A。 

 是的!我想你已经给出了这个例子 为了 想象一下复杂性和 重要性 在电子处理器中。但这里的意图不是你  详细了解计算机的工作原理,实际上不仅仅是处理器完成所有这些工作,当然还有其他几个组件可以调节我们机器所做的所有这些复杂性,而不必担心这些金属外壳内发生的一切和塑料哈哈。像往常一样,下面将是一个解释什么是二进制代码的视频,只是出于好奇!这里的解释中也会省略一些有趣的信息,敬请期待:)

 好的!好的!但是量子力学与它有什么关系呢?电磁学还研究电流、电路和电子。难道单凭这个理论就不能造出处理器吗?简单而简短的答案是否定的!

  量子力学已经进入了创造任何类型的电子材料的基本问题。它不仅仅是放置连接电线并导致 下载 电,是一种既不是导体也不是绝缘体的特殊材料,它是一种半导体。不仅是材料本身,甚至组件的几何形状和形状都是原子架构,以获得最佳效果 处理效率。 为了让我们更好地理解 视觉上 我们要解释什么 我们有 以下视频: OBS - 激活字幕! 

 现在了解了计算机的基本功能,我们能够继续研究类似的主题,但像往常一样使用不同的规则和一个我们将在下一个主题中处理的新概念。

 关键是,随着科学知识的进步,我们今天周围的几乎所有东西都受到了这些新发现的影响。关于不是 2000 年代之前的计算,您可能不知道如何使用软盘、盒式磁带等。 与我们今天所拥有的相比,我们必须存储和处理信息的小饰品。

 很明显,随着岁月的流逝,我们周围机器的容量显着增加,并且它们的物理尺寸越来越小,正如已经预测的那样 Gordon Earle Moore,处理器公司英特尔的创始人之一。他在其中以他的名义制定了一项法律,即摩尔定律。  

 摩尔定律变得如此重要,它不仅被用作每年要追求和击败的目标,而且还被用作验证行业是否以预期速度发展的手段。尽管摩尔的预测非常正确,但包括他自己在内的所有人都知道,这种增长不会永远持续下去。今天的晶体管是 25 纳米级的。这与某些病毒和细菌的规模相同。

 减少更多的东西变得越来越困难。研究人员和科学家们正在寻找其他方法来使计算机以它们的速度不断发展并减小它们的尺寸。一些人考虑用其他材料代替硅晶体管,例如石墨烯。

 该领域的学者一直在为计算的未来考虑的替代方案之一是我们将在下一个主题和生物计算机中讨论的量子计算机。  

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