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美國
iPad出奇制勝;“摩爾定律”重現生機;人機相連更緊密;信息存儲技術猛增;新芯片引領電腦新風暴。
毛黎(本報駐美國記者)1月,蘋果公司正式發布介于智能手機和筆記本電腦之間的第三代移動電子產品——平板觸屏電腦iPad,其電子書功能尤其引人注目。
4月,南佛羅里達大學科學家將石墨烯(單層碳原子薄膜)上的窄帶變成細小的“導線”;惠普公司同時發現,憶阻器可進行布爾邏輯運算,用于數據處理和存儲應用;8月,萊斯大學和惠普公司科學家成功制造出可靠的小型數字開關——寬度僅為5納米的憶阻器。這些突破都將給陷入“暮年”的摩爾定律注入新生機。
4月,英特爾公司開發出通過分析大腦掃描圖像就可探知人們“心思”的新軟件,它將幫助失去語言能力的人,并最終讓人類實現思維控制電腦。
5月,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室研制出首個完整的生物電子系統——由三磷酸腺苷(ATP)驅動和控制的生物納米電子混合晶體管,有望讓義肢與人體神經系統直接“連線”。
5月,耶魯大學研制出一種量子計算機所需的信號放大器,其使用在低溫環境下工作的超導電路,能傳輸小到一個光量子所包含的微弱信號,且產生的“噪聲”小到接近量子計算機要求的理想最小值。該成果不僅在固態量子計算中有很好的應用前景,也把量子度量學向前推進了一大步。
5月,杜克大學成功研制出可自組裝的DNA分子開關,有望作為下一代計算機芯片的基本組件。當在其上添加不同光敏分子時,即可制造出無數個同樣的細小器件,并顯示出獨特的“可編程”特性。利用這種技術,將來或只需一天就可完成現在全球每月生產出的芯片量。
5月,科學家研發出結合兩種硬盤寫入方式的新型數據存儲方法,其可將目前硬盤的存儲密度由每平方英寸數百吉字節提升至1太字節甚至最高提升到10太位,可用于光刻、生物傳感器和納米操控等領域。
7月,英特爾宣布其首次實現了硅光子數據連接,數據傳輸速度高達每秒500億比特,研究證明,未來計算機可“以光代電”,在更長距離傳輸更多數據。目前,他們正朝著每秒1萬億比特的目標邁進。
8月,科學家展示了世界上首臺塑料計算機存儲設備。該設備利用電子自旋來讀寫數據,能在更小的空間存儲更多數據,處理程序更快且更節能,有助于當前計算機向未來全聚自旋電子計算機過渡。
9月,英特爾公司推出全球首款集傳統微處理器、圖形處理器于一身的“沙橋”微處理架構,據稱其將給個人電腦帶來“革命性變革”。沙橋芯片上集成有10億個晶體管,只要數秒就可完成上一代芯片數分鐘才能執行的任務,電池壽命長且能耗少。
12月,IBM表示首次將電子和光子納米器件集成在同塊硅芯片上,讓計算機芯片之間通過光脈沖(而不是電子信號)進行通訊。科學家有望據此研制出比傳統芯片更小、更快、能耗更低的芯片,為研發出媲美人腦的億億次超級計算機開辟了道路。
德國
研發出可見光通信方式;研發出一種應用混沌理論的小型機器人;開發出一種節能的海量數據處理系統;研制出依靠算法自我組裝的機器人。
李山(本報駐德國記者)1月,科學家通過特殊方式使發光二極管(LED)高頻閃爍,創造了每秒500兆的可見光通信傳輸新紀錄。可見光通信技術比無線局域網更安全,減少了數據被竊的可能性。
1月,科學家研發出一種應用混沌理論的小型機器人。其“大腦”雖然簡單,但能處理大量信息、發出指令并完成復雜任務,為研究動物神經系統提供了一種有用的參考模型。
3月,科學家開發出一種節能的海量數據處理系統,在IT行業競賽“排序基準測試”中創造了低能耗數據處理的世界紀錄。新系統處理1太字節數據的能耗僅為0.2千瓦。據此,現在的大型計算系統以后將逐漸由多個互聯的小型節能系統組成。
3月,歐洲性能最強的超級計算機之一、每秒運算次數達10億次的超級計算機JUGENE成功模擬了42位的量子計算機,研究人員在此基礎上首次研究了高位數量子計算機系統的特性。
3月,科學家研制出全球首臺依靠網絡操縱的機器人,并通過互聯網遠程操控該機器人,完成了3個月的海底探測使命,傳回大量寶貴的實時探測圖像和數據。
11月,科學家使用遺傳軟件算法和快速制造技術研制出一種能自動生成的機器人結構,這種“遺傳機器人”正朝著不需要人類插手即能完全自行組裝的機器人進發。
英國
信息存儲與傳輸技術有突破;量子計算機研究再進一步。
劉海英(本報駐英國記者)6月,雷丁大學化學家通過模擬DNA鏈存儲和處理信息的方式,人工合成出能存儲信息的聚合物鏈,這種方法或許能改變目前信息的處理和存儲方式。
8月,航空航天系統公司研發出用鐵塊無線傳輸信號和能量的新技術。這種技術可讓潛艇的外部艙體無線傳輸能量和通信信號,還可應用于核工業和石油工業領域。
9月,由布里斯托爾大學科學家領導的國際研究小組制造出一種新型光子芯片,并在其上首次實現了雙光子量子漫步,該新技術有望讓量子計算機在10年內問世。
11月,帝國理工學院與澳大利亞科學家合作開發出一種“錯誤矯正”編碼系統,采用該系統的拓撲容錯量子計算機能在信息損失和計算錯誤同時存在的情況下保持良好的工作能力。這表明,制造量子計算機或許比科學家預想的更容易。