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COMPUTADORAS

El Futuro: DNA y Quantum

Más allá de EUVL, los investigadores han estado mirando alternativas al diseño tradicional del microprocesador. Dos de las tecnologías que emergen más interesantes son computadoras de la DNA y computadoras del quántum.
Las computadoras de la DNA tienen el potencial de llevar computar los nuevos niveles, tomando donde la ley de Moore's se va apagado. Hay varias ventajas a usar la DNA en vez de silicio: Tan de largo como hay organismos celulares, habrá una fuente de DNA. La fuente grande de DNA le hace un recurso barato. Desemejante de los microprocesadores tradicionales, se hacen que usando los materiales tóxicos, los biochips de la DNA se pueden hacer limpio. Las computadoras de la DNA son muchas veces más pequeñas que las computadoras de ahoy.

La ventaja dominante de DNA's es que hará las computadoras más pequeñas, mientras que en la misma memoria de aumento del tiempo, que cualquier computadora que haya venido antes. Una libra de DNA tiene la capacidad de almacenar más información que todas las computadoras electrónicas construidas siempre. La energía que computa de una computadora lagrima-clasificada de la DNA, usando las puertas de la lógica de la DNA, será más de gran alcance que el mundo la mayoría del superordenador de gran alcance. Más que las moléculas de la DNA 10-trillion pueden caber en un área no más en gran parte que 1 centímetro cúbico (06 inch3). Con esta cantidad pequeña de DNA, una computadora podría llevar a cabo 10 Terabyte (TB) de datos y realizar los cálculos 10-trillion a la vez. Agregando más DNA, más cálculos podían ser realizados.
Desemejante de las computadoras convencionales, las computadoras de la DNA podían realizar cálculos simultáneamente. Las computadoras convencionales funcionan linear, adquiriendo las tareas una a la vez. Es el computar paralelo que permitirá que la DNA solucione problemas matemáticos complejos sobre las horas -- los problemas que pudieron tomar centenares eléctricos de las computadoras de años para terminar. Usted puede aprender más sobre la DNA que computa en cómo las computadoras de la DNA funcionarán.

Las computadoras de hoy funcionan manipulando los pedacitos que existen en uno de dos estados: 0 o 1. Computadoras no son de Quantum limitadas a dos estados; codifican la información como pedacitos del quántum, o qubits. Un qubit puede ser un 1 o un 0, o puede existir en una superposición que sea simultáneamente 1 y 0 o en alguna parte mientras tanto. Qubits representa los átomos que están trabajando juntos para servir como memoria de computadora y microprocesador. Porque una computadora del quántum puede contener estos estados múltiples simultáneamente, tiene el potencial de ser millones de épocas más de gran alcance que hoy la mayoría de los superordenadores de gran alcance. Una computadora del quántum 30-qubit igualaría la energía de proceso de una computadora convencional capaz del funcionamiento en 10 teraops, o trillones de operaciones por segundo. Los superordenadores más rápidos de Today's han alcanzado velocidades de cerca de 2 teraops. Usted puede aprender más sobre el potencial de las computadoras del quántum en cómo las computadoras de Quantum funcionarán.

 

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The Future: DNA and Quantum

       El Futuro: DNA y Quantum


Beyond EUVL, researchers have been looking at alternatives to the traditional microprocessor design. Two of the more interesting emerging technologies are DNA computers and quantum computers.

DNA computers have the potential to take computing to new levels, picking up where Moore's Law leaves off. There are several advantages to using DNA instead of silicon:

  • As long as there are cellular organisms, there will be a supply of DNA.
  • The large supply of DNA makes it a cheap resource.
  • Unlike traditional microprocessors, which are made using toxic materials, DNA biochips can be made cleanly.
  • DNA computers are many times smaller than today's computers.

DNA's key advantage is that it will make computers smaller, while at the same time increasing storage capacity, than any computer that has come before. One pound of DNA has the capacity to store more information than all the electronic computers ever built. The computing power of a teardrop-sized DNA computer, using the DNA logic gates, will be more powerful than the world's most powerful supercomputer. More than 10-trillion DNA molecules can fit into an area no larger than 1 cubic centimeter (.06 inch3). With this small amount of DNA, a computer would be able to hold 10 terabytes (TB) of data and perform 10-trillion calculations at a time. By adding more DNA, more calculations could be performed.

Unlike conventional computers, DNA computers could perform calculations simultaneously. Conventional computers operate linearly, taking on tasks one at a time. It is parallel computing that will allow DNA to solve complex mathematical problems in hours -- problems that might take electrical computers hundreds of years to complete. You can learn more about DNA computing in How DNA Computers Will Work.

 

Today's computers work by manipulating bits that exist in one of two states: 0 or 1. Quantum computers aren't limited to two states; they encode information as quantum bits, or qubits. A qubit can be a 1 or a 0, or it can exist in a superposition that is simultaneously 1 and 0 or somewhere in between. Qubits represent atoms that are working together to serve as computer memory and a microprocessor. Because a quantum computer can contain these multiple states simultaneously, it has the potential to be millions of times more powerful than today's most powerful supercomputers. A 30-qubit quantum computer would equal the processing power of a conventional computer capable of running at 10 teraops, or trillions of operations per second. Today's fastest supercomputers have achieved speeds of about 2 teraops. You can learn more about the potential of quantum computers in How Quantum Computers Will Work.

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