ทางเลือกสำหรับสไตล์ / โครงสร้างบิต 0 และ 1

ฉันได้ดูทุกที่สำหรับคำตอบนี้หรือแม้แต่คำถามอย่างนี้ (แม้แต่ฮาร์ดแวร์ของทอมก็ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับสิ่งนี้อย่างชัดเจน)

คำถามของฉันง่าย:

มีหรือมีทางเลือกอื่นสำหรับวิธีการประมวลผลข้อมูลปัจจุบัน (ใช้ 0s และ 1s) ในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์หรือไม่?

ฉันเจอคำถามนี้เมื่อมองหาพีซีเครื่องใหม่ที่จะซื้อและดูว่า Intel และหน่วยประมวลผลอื่น ๆ ใช้พันล้านบีบทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมลงบนชิป ฯลฯ (แต่นั่นเป็นเพียงบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับคำถามของฉัน)

บางคนอาจพูดว่า "0s และ 1s เป็นรูปแบบที่แสดงข้อมูลต่ำสุด" ซึ่งเป็นจริงเมื่อคอมพิวเตอร์ดังกล่าวเริ่มใช้ระบบดังกล่าว วันนี้ยังเป็นกรณีนี้หรือไม่? เราไม่ได้ย้อนกลับไปที่กระดานวาดภาพเพื่อดูทางเลือกสำหรับการประมวลผลที่อาจลดความต้องการในการประมวลผลที่เราเผชิญอยู่ในปัจจุบัน?

ฉันรู้ว่าบางคนในคำถามนี้อาจมีคำตอบง่ายๆที่คุณคิดว่าถูกต้อง แต่แค่คิดถึงมันและย้อนกลับไปที่ 0s และ 1s และแม้กระทั่งทรานซิสเตอร์เองมันทำให้คุณสงสัยว่ามีทางเลือกสำหรับทุก ๆ วิธีการหรือขั้นตอนของสถาปัตยกรรมที่มีอยู่ออกมี (ไม่เพียง แต่เป็นตัวแทน 0 และ 1)

ความคิดเห็นส่วนตัวของฉันไม่เกี่ยวข้องกับคำถาม "ฉันเชื่อว่าเนื่องจากพีซีที่มีอยู่ในปัจจุบันมีความซับซ้อนความสามารถในการทำสิ่งที่ซับซ้อนกว่าการประมวลผล 0 | 1 ในระดับต่ำสุดจึงเป็นสิ่งที่อาจเป็นไปได้ในปัจจุบัน การประมวลผลดูเหมือนจะเอาชนะวัตถุประสงค์ / s ของการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนพีซีได้รับการออกแบบสำหรับ "

โครงสร้าง 0/1 เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการแสดงและจัดเก็บข้อมูล แต่โปรดจำไว้ว่าก่อนที่จะมีการนำเทคโนโลยีดิจิทัล (เพื่อการจัดเก็บ) มาใช้อุปกรณ์ที่ใช้โซลูชั่นการจัดเก็บแบบอะนาล็อก ยังจำได้ว่าการคำนวณควอนตัมกำลังวิจัยและดำเนินการอยู่ (แต่ในช่วงแรก ๆ ) และเป็นการแสดงข้อมูลและการประมวลผลอื่น ๆ

อ้างถึงการคำนวณรายวันในปัจจุบันโปรดทราบว่าสถาปัตยกรรม 0/1 (หรือจริง / เท็จเปิด / ปิด ฯลฯ ) เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากเทคโนโลยีปัจจุบันถ่ายทอดกระแสข้อมูลดิจิตอล (2 สถานะ) หากคุณพยายามทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นในระดับพื้นฐานที่สุดมันจะทำให้ระบบยากขึ้นในการบำรุงรักษาและเข้าใจวิธีการทำงาน ฉันไม่ได้บอกว่ามันเป็นไปไม่ได้ - เพราะฉันบอกว่า "สิ่งที่ยิ่งใหญ่ต่อไป" เกี่ยวกับเรื่องนี้กำลังเข้าใกล้เรา แต่ต้องทำอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้มันเลอะ การพยายามทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นโดยไม่มีเหตุผลไม่ใช่ความคิดที่ดี แต่ตัวอย่างก่อนหน้านี้ของฉันคือการคำนวณควอนตัมเป็นข้อยกเว้นเพราะเป็นสาขาใหม่ของวิทยาศาสตร์ในการสำรวจและเหนือสิ่งอื่นใด - มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีดิจิตอล

นอกจากนี้แนวคิดของคอมพิวเตอร์ประกอบไปด้วย (3 สถานะแทนเทคโนโลยี 2 สถานะ) ได้รับการแนะนำ แต่ไม่ได้นำไปใช้อย่างกว้างขวางด้วยเหตุผลสองประการ:

มันยากมากที่จะสร้างส่วนประกอบที่ใช้มากกว่าสองสถานะ / ระดับ / อะไรก็ตาม ตัวอย่างเช่นทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในลอจิกถูกปิดและไม่ได้ทำอะไรเลยหรือเปิดกว้าง การเปิดพวกเขาครึ่งหนึ่งจะต้องใช้ความแม่นยำมากขึ้นและใช้พลังพิเศษ อย่างไรก็ตามบางครั้งมีการใช้สถานะเพิ่มเติมสำหรับการจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติม แต่ไม่ค่อย (เช่นหน่วยความจำแฟลช NAND ที่ทันสมัยการปรับในโมเด็ม)

ถ้าคุณใช้มากกว่าสองสถานะคุณต้องเข้ากันได้กับไบนารีเพราะส่วนที่เหลือของโลกใช้มัน สามจะหมดเนื่องจากการแปลงเป็นไบนารีจะต้องมีการคูณหรือการหารที่มีราคาแพงด้วยส่วนที่เหลือ แต่คุณไปที่พลังโดยตรงสี่หรือสี่โดยตรง

นี่เป็นเหตุผลที่ปฏิบัติได้จริงว่าทำไมมันไม่ทำ แต่ในทางคณิตศาสตร์มันเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์แบบในการสร้างคอมพิวเตอร์บนตรรกะที่ประกอบไปด้วยสามส่วน

อ้างอิง / อ่านเพิ่มเติม:

วิกิพีเดีย

• qubit
• ควอนตัมคอมพิวเตอร์
• สัญญาณอะนาล็อก
• สัญญาณดิจิตอล

ธรรมชาติ

• การคำนวณควอนตัมที่มีประสิทธิภาพโดยใช้การแปลงโฟตอนที่ต่อเนื่องกัน
• กล่อง: การคำนวณควอนตัม

อื่น ๆ

• Qubitจาก Quantity - ควอนตัมวิกิ
• ทำไมต้องคำนวณแบบไบนารีและไม่ใช่แบบไตรภาค - จาก StackOverflow
• คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานอย่างไร? - YouTube
• พิจารณาการอ้างอิงภายในบทความด้วย

นักออกแบบรู้ว่าเขาบรรลุความสมบูรณ์แบบไม่ใช่เมื่อไม่มีอะไรเหลือให้เพิ่ม แต่เมื่อไม่มีอะไรเหลือให้นำออกไป - Antoine de Saint-Exupéry

0s และ 1s เป็นเพียงวิธีที่ง่ายที่สุดในการแสดงตัวเลขและคอมพิวเตอร์ที่เรารู้ล้วนเกี่ยวกับตัวเลข หมายเลขใด ๆ ที่สามารถเขียนได้โดยใช้ตัวเลข 0-9 นั้นมีจำนวนเท่ากันใน 0 วินาทีและ 1 วินาที (ดูเลขฐานสองในวิกิพีเดีย) เท่าที่คุณใช้คอมพิวเตอร์ในการคำนวณ (และนั่นคือสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ตอนนี้) คุณไม่ต้องการตัวเลขมากกว่า 2 หลัก ที่จริงแล้วการแนะนำตัวเลขถัดไปจะทำให้การคำนวณมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากคุณจะต้องมีเลเยอร์นามธรรมที่เป็นนามธรรมของสถาปัตยกรรม 0-1 จริง

คุณควรทราบว่า 0 และ 1 เป็นสถานะโลจิคัล: false และ true อีกหลักจะไม่ใช้มากตราบใดที่เราติดตรรกะ (แม้ว่าบางคนระบุว่าเราต้องการสถานะที่สามไม่พบไฟล์ )) คอมพิวเตอร์เหมือนที่เราใช้ตอนนี้ไม่ต้องการ มากกว่า 0/1

แต่. เมื่อคุณหยุดคิดในหมวดหมู่ของตรรกะนั่นเป็นเรื่องที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง คอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังถูกวิจัย ในกลศาสตร์ควอนตัมมีความน่าจะเป็นที่บางสิ่งบางอย่างเป็นจริงหรือเท็จสภาพจริงอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างนั้น มีเพียงไม่กี่คนในโลกที่อาจกล่าวได้ว่าอย่างน้อยพวกเขาก็มีความคิดทั่วไปว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานอย่างไรและวิทยาศาสตร์เบื้องหลังพวกเขายังไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่มีความคิดไม่กี่ควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ที่ได้ดำเนินการแล้วเช่นนี้