واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering

ادامه کاهش روند فروش کامپیوترهای شخصی

رایورز - روند محو شدن کامپیوترهای شخصی از سال گذشته همچنان ادامه دارد، زیرا فروش این محصولات از سال ۲۰۰۶ تاکنون به کمترین سطح خود رسیده است و مصرف کنندگان نهایی و نیز سازمان‌های تجاری از گوشی‌های هوشمند و سایر وسایل الکترونیکی به جای کامپیوترهای شخصی استفاده می‌کنند.

به گزارش اس.سی.آی.تک تودی، مطابق بررسی موسسه تحقیقاتی گارتنر، ۲۶۹.۷ میلیون کامپیوتر شخصی در سال ۲۰۱۶ میلادی در سراسر دنیا فروخته شده است. از سوی دیگر این عدد نشان می‌دهد که با کاهش ۶.۲ درصدی آنها نسبت به سال‌های قبل و نیز کاهش متوالی پنج ساله آنها مواجه هستیم.

به عبارت دیگر، خرید و فروش کامپیوترهای شخصی از بالاترین میزان فروش آنها در سال ۲۰۱۱ که حدود سیصد و پنجاه میلیون کامپیوتر بوده، بیست و چهار درصد افت داشته و دچار رکود شده است.

طبق گفته میکاکو کیتاگاوا (Mikako Kitagawa) تحلیلگر اقتصادی، از آنجایی که با تنوع محصولات الکترونیکی همچون تلفن‌های همراه هوشمند مواجه هستیم، بیشتر کاربران یا از کامپیوترهای قدیمی استفاده می‌کنند و یا تمایلی برای تعویض کامپیوترهای خود ندارند.

البته سازندگان قطعات کامپیوتری تلاش کرده‌اند روح تازه‌ای به زندگی مجازی وارد کنند و بنابراین، لپ‌تاپ‌های هیبریدی با صفحه نمایش نازک‌تر و منحنی شکل وارد بازار کرده‌اند.

اما بنظر می‌رسد همه اینها برای جبران آنچه کیتاگاوا، از آن با عنوان "تغییر اساسی" در رفتار مصرف کننده یاد می‌کند، کافی نبوده‌اند. همچنین رتبه‌بندی برترین سازند‌گان قطعات کامپیوتری جهان در سال ۲۰۱۶ نسبت به سال گذشته تقریبا به صورت ثابت باقی مانده است.

 

 

طبق برآوردهای گارتنر، شرکت کامپیوتری لِنووو در چین، مالک انحصاری پیشین کامپیوترهای تجاری IBM تنها ۵۵.۸ میلیون قطعه کامپیوتری فروخته و HP با ۵۲.۴ میلیون خرید و فروش، در رتبه دوم قرار دارد. اچ.پی، دل و ایسوس در جایگاه‌های سوم تا ششم قرار دارند.

مانند همیشه، گارتنر و IDC به آماری کلی نیز اشاره کرده‌اند، برای مثال پی.سی‌ها دیگر مثل سابق در خانه‌ها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، خصوصا با درنظر گرفتن بازاری که گوشی‌های هوشمند در آن حکمرانی می‌کنند. با این همه و با وجود کاهش علاقه کاربران عادی، سازمان‌های بزرگ نسبت به استفاده از سیستم عامل ویندوز ۱۰ علاقه نشان می‌دهند.

از میان این برندهای مطرح، تنها برند Dell در سال ۲۰۱۶ با کاهش بسیار چشمگیر فروش کامپیوتر حدود ۸.۷ درصد مواجه بوده است. گارتنر معتقد است که بهره‌گیری از ویندوز ۱۰ تا پایان سال افزایش می‌یابد و IDC هم امیدوار است که ویندوز ۱۰ بتواند در تغییر روند فعلی بازار موثر باشد.

اتم‌های مصنوعی، آینده روشنی پیش روی دنیای امنیت قرار می‌دهند

امنیت با چاشنی کوانتوم
اتم‌های مصنوعی، آینده روشنی پیش روی دنیای امنیت قرار می‌دهند
از کارت‌های اعتباری گرفته تا حساب‌های بانکی، ما همواره با اطلاعات دیجیتالی بسیار حساسی سروکار داریم. اطلاعاتی که هر روز در فضای مجازی مبادله می‌شوند. تقریبا از اوایل دهه 90 میلادی که برای اولین بار پژوهشگران اطلاع پیدا کردند کامپیوترهای کوانتومی دارای چه قابلیت‌هایی هستند، مبحث امنیت وارد فاز جدیدی از نگرانی‌ها شد. قابلیت‌های ارائه شده از سوی این کامپیوترها بسیاری از کارشناسان حوزه امنیت را دچار نگرانی کرده است.

پژوهشگران امنیتی به این دلیل نگران اطلاعات بسیار حساس هستند که فیزیک کوانتوم پیش‌بینی کرده است کامپیوترهای کوانتومی در مقایسه با کامپیوترهای رایج امروزی از سرعت بسیار بیشتری برخوردار هستند. آزمایش‌های محدودی که در این زمینه انجام شده، نشان داده است کامپیوترهای کوانتومی این قابلیت را دارند تا رمزنگاری کلید عمومی که امروزه از سوی سامانه‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرد را به ساده‌ترین شکل ممکن شکسته و به درون ارتباطات محافظت شده وارد شود. رویکردی که امروزه حاکم است به این شکل عمل می‌کند که دو سامانه کامپیوتری از کلید رمزنگاری عمومی به منظور برقراری یک ارتباط خصوصی و پنهان استفاده می‌کنند. در رمزنگاری کلید عمومی هر دستگاه یک کپی از کلید عمومی خاص خودش را در اختیار دارد که در واقع یک تکه از اطلاعات دیجیتالی است. کامپیوتر دوم نیز کلید خصوصی خاص خود را دارد و این دو سامانه بر مبنای این کلیدها سعی می‌کنند اطلاعاتی را برای یکدیگر ارسال کنند. این اطلاعات زمانی که به دست طرف مقابل می‌رسد رمزگشایی می‌شود. به این شکل دو سامانه قادر هستند یک کانال ایمن را به وجود آورده و به تبادل اطلاعات بپردازند.

 اما مشکل این روش این هست که همواره عامل سومی وجود دارد که می‌تواند این ارتباط را شکسته و به استراق‌سمع اطلاعات بپردازد. بدتر آن‌که یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند به سرعت کلید خصوصی طرف مقابل را محاسبه کرده و پیام‌ها را مشاهده کند. این دقیقا همان چالش آینده است که متخصصان حوزه امنیت از هم اکنون نگران آن هستند. برای حل این مشکل پژوهشگران امیدوار هستند تا از توزیع کلید کوانتومی استفاده کنند. در این روش دو سامانه کوانتومی می‌توانند یک کانال ایمن را با استفاده از یک کلید غیرقابل رویت به وجود آورند. برای پیاده‌سازی چنین سازوکاری می‌توان از جفت فوتون‌های به دام افتاده که نقاط کوانتومی نامیده می‌شوند برای برقراری یک ارتباط کوانتومی استفاده کرد.

در همین ارتباط گروهی از پژوهشگران اتریشی دانشگاه اسنبروک راهکاری ابداع کرده‌اند که به آن‌ها اجازه داده است از نقاط کوانتومی به منظور ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده کنند. این نقاط ترکیبات نیمه رسانایی هستند که عرض نانومتری دارند و به لحاظ الگوی رفتاری، مشابه با اتم‌های مصنوعی هستند. شبیه به یک اتم، الکترون‌ها در یک نقطه کوانتومی سطح مشخصی از گسست انرژی دارند. زمانی که به این نقاط انرژی داده می‌شود تغییر سطح می‌دهند. این گروه از پژوهشگران اتریشی موفق به ابداع روش تازه‌ای شدند. اگر یک نقطه کوانتومی بتواند فوتون درستی را جذب کند، باعث پرش یک الکترون به سطح بالاتری از انرژی می‌شود. زمانی که این اتفاق رخ می‌دهد، یک شکاف باز در سطح پایین‌تر انرژی به وجود می‌آید که دانشمندان این شکاف را حفره (hole) نام نهاده‌اند. در این حالت الکترون انرژی اصلی خود را از دست داده و یک فوتون را نشر می‌دهد که این فوتون حفره موجود را پر می‌کند. ترکیب میانی الکترون برانگیخته شده و حفره اگزایتون exciton نامیده می‌شود. ترکیب دو اگزایتون و دو حفره biexciton نامیده می‌شود که یک جفت فوتون را نشر می‌دهد. برای تحریک این دو ترکیب در نقاط کوانتومی می‌توان از پالس‌های لیزری استفاده کرد. این پالس‌ها به دانشمدان اجازه داده‌اند تا اطلاعات روی جفت فوتون‌های ساطع شده را رمزنگاری کنند. از این تکنیک برای انتقال اطلاعات در مسیرهای طولانی نیز می‌توان استفاده کرد. اما ناخالصی‌هایی که در نقاط کوانتومی وجود دارد باعث شده است تا به دام انداختن فوتون‌ها به سختی امکان‌پذیر باشد. پژوهشگران برای حل این مشکل از تکنیک تابش لیزر ثانیه‌ای استفاده کرده‌اند. در این تکنیک می‌توان ناخالصی سطوح الکترون را پر کرد.

این‌گونه به نظر می‌رسد که تکنیک‌هایی همچون توزیع کلید کوانتومی چالش امنیتی همراه با محاسبات کوانتومی را برطرف خواهد کرد. در نتیجه این احتمال وجود دارد که در آینده نه تنها کامپیوترهای کوانتومی، بلکه خطوط ارتباطی کوانتومی ایمن را نیز در اختیار داشته باشیم. 

انتقال پردازش به حافظه برای تسریع پروژه اینترنت اشیاء

رایورز - مطابق اخبار رسانه‌ها، به تازگی یک طرح ویژه و جدید برای اینترنت اشیاء ارائه شده است که بر اساس آن قرار است تا پردازش اصلی به‌جای انجام شدن در یک واحد جداگانه، به حافظه سیستم‌های کامپیوتری انتقال یابد و به‌ این‌ ترتیب سرعت عملکرد دستگاه‌های کوچک به‌مراتب بالاتر خواهد رفت.

به گزارش وب‌سایت خبری تحلیلی the inquirer، شرکت بوفینز (Boffins) به‌تازگی طرح ویژه‌ای را ارائه کرده است که در صورت عملیاتی شدن، می‌تواند موجب شکل‌گیری یک انقلاب در صنایع کامپیوتری شود.

بر اساس این طرح که توسط تیمی متشکل از دانشمندان سنگاپوری و آلمانی ارائه شده است قرار است تا بار پردازشی سیستم‌های کامپیوتری دیگر بر دوش واحد پردازش مرکزی یا همان سی.پی.یو نباشد.

بر اساس این طرح انقلابی می‌توان از حافظه رم (RAM) به‌عنوان محلی برای پردازش داده‌های کامپیوتری استفاده کرد و به‌ این‌ ترتیب ممکن است به‌زودی دیگر رم، تنها به‌عنوان حافظه جانبی پردازشی به‌حساب نیامده بلکه با ارتقاء شغلی بسیار ویژه‌ای به هسته پردازشی سیستم‌های کامپیوتری بدل گردد.

گفتنی است مطابق جزئیات این طرح، این سیستم بر روی رم‌های معمولی موجود در بازار قابل‌ اعمال نیست و برای این کار نسل جدیدی از حافظه‌ها در حال طراحی است که البته واحدهای طراحی سخت‌افزار مختلفی بر روی ساخت آن کار می‌کنند.

این نسل جدید از رم‌ها با نام ReRAM شناخته می‌شوند که نسلی از رم هستند که برخلاف سایر نمونه‌های فعلی موجود در جهان، حافظه موقت به‌حساب نمی‌آیند.

 

 

در صورت تحقق این پروژه می‌توان انتظار داشت که سرعت افزایش و هزینه و مصرف انرژی کامپیوترها به‌صورت چشمگیری کاهش یابد و در عین حال از نظر اندازه نیز شاهد کوچک‌تر شدن کامپیوترها باشیم که همگی این مؤلفه‌ها از نیازهای اصلی برای پروژه اینترنت اشیاء به‌حساب می‌آیند.

رایانش کوانتومی در کمتر از ده سال دیگر جهان را تسخیر خواهد کرد؟

رایانش کوانتومی در یک قدمی
رایانش کوانتومی در کمتر از ده سال دیگر جهان را تسخیر خواهد کرد
لحظه سرنوشت‌ساز مهمی در دنیای محاسبات کوانتومی به وقوع پیوست. گروهی از دانشمندان گوگل با استفاده از کامپیوتر کوانتومی این شرکت موفق شدند، مولکول هیدروژن را با موفقیت شبیه‌سازی کنند. رایان رابوش یکی از دانشمندان گوگل در این ارتباط گفته است: «این دستاورد نشان می‌دهد که ما به درجه‌ای از توانمندی در رایانش کوانتومی دست یافته‌ایم که حتا قادر به شبیه‌سازی سامانه‌های شیمیایی بزرگ‌تر و پیچیده‌تری هستیم.» بر همین اساس سایت فوربس مقاله جالبی را درباره آینده رایانش کوانتومی منتشر کرده است.

این دستاورد حیرت‌انگیز موتور جستجو به ما اعلام می‌دارد که ما اکنون می‌توانیم انقلابی در زمینه طراحی سلول‌های خورشیدی، کاتالیزورهای صنعتی، باتری‌ها، دستگاه‌های الکترونیکی منعطف، داروها، مواد و... به وجود آوریم. با پیشرفتی که این مدل ابررایانه‌ها در سال‌های اخیر تجربه کرده‌اند، بدون شک سرمایه‌گذاری و تحقیقات در این حوزه از دنیای فناوری با شتاب بیشتری دنبال خواهد شد. بر همین اساس گوگل، علی‌بابا، بایدو، آمازون و دیگر غول‌های فناوری و همچنین دولت‌ها در رقابت شدیدی با یکدیگر قرار دارند تا این فناوری را به بهترین شکل ممکن طراحی کرده و از آن استفاده کنند. به تازگی کمیسیون اروپا بودجه‌ای نزدیک به یک میلیارد یورو برای این فناوری اختصاص داده است. بودجه‌ای که در زمینه تحقیق، توسعه و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کوانتومی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. علاوه بر فعالیت‌هایی که به آن‌ها اشاره شد، شرکت گوگل ماه گذشته میلادی اعلام داشت که برای محافظت از مرورگر کروم خود از فناوری امنیتی مبتنی بر رایانش کوانتومی استفاده خواهد کرد. سرگی بلوسوف، مدیرعامل و بنیان‌گذار شرکت امنیت داده‌های آکرونیس در این ارتباط گفته است: «این فناوری خاصی است که روند طراحی و توسعه آن به سرعت در حال انجام است. همین موضوع باعث می‌شود که ما به سختی بتوانیم تاثیر فناوری کوانتومی در بخش صنعت را که همواره با خلاقیت و ابتکار عامل انسانی رابطه مستقیمی دارد و از رشد بسیار سریعی برخوردار است، پیش‌بینی‌ کنیم.» بلوسوف که همچنین ریاست بخش اجرایی شرکت پاراللز را عهده‌‌دار است در بخش دیگری از صبحت‌های خود گفته است: «در مقطع فعلی رایانش کوانتومی و به ویژه اندازه شناسی کوانتومی (quantum metrology) و امنیت کوانتومی جزء آن گروه از موضوعاتی هستند که وابستگی کاملی به دنیای علم دارند و بر همین اساس توسعه و پیشرفت آن‌ها می‌تواند گاها سریع یا برعکس کند به پیش برود. اگر این فناوری بتواند توسعه پیدا کند، تغییرات بسیار بزرگی به واسطه آن رخ خواهد داد. به همین دلیل است که شرکت‌هایی همچون گوگل، علی‌بابا و آمازون جزء آن گروه از سرمایه‌گذارانی هستند که در این حوزه از علم پیشتاز هستند.»

 کامپیوترهای کوانتومی بر مبنای مهار اتم‌ها یا پدیده مکانیک کوانتوم که بر مبنای ذرات قرار دارد عمل می‌کنند. کامپیوترهای دسکتاپ امروزی بر مبنای دنیای دودویی صفرها و یک‌ها به ماشین‌ها اعلام می‌دارند چگونه باید کارهای خود را انجام دهند. در حالی که در دنیای کامپیوترهای کوانتومی این قوانین مکانیک کوانتوم هستند که در قالب کیوبیت‌ها قادر به شبیه‌سازی حالت‌های صفر، یک یا هر دو حالت هستند.

برای سال‌های متمادی نگرشی که بر دنیای فناوری حاکم بود بر مبنای این دیدگاه قرار داشت که به کارگیری گسترده این فناوری چندین دهه به طول خواهد انجامید. با این‌حال، تعدادی از کارشناسان صنعت در پیش‌بینی‌های خود تجدیدنظر کرده‌اند. بلوسوف در این ارتباط گفته است: «من به شخصه از هفت سال پیش این حوزه از علم را به دقت مورد بررسی قرار دادم. در آن زمان فکر می‌کردم، برای آن‌که بتوانیم یک محصول کاربردی را بر مبنای رایانش کوانتومی طراحی کنیم راه طولانی در پیش خواهیم داشت. در آن زمان پیش‌بینی کرده بودم که این فناوری حداقل به 20 تا 40 سال زمان نیاز خواهد داشت تا به شکل کاربردی در دسترس ما قرار گیرد. اما از دو سال پیش و با توجه به پیشرفت‌هایی که در حوزه فناوری به دست آمده است، با قاطعیت نمی‌توان پیش‌بینی‌هایی را در خصوص این فناوری بیان کرد. در نتیجه این احتمال وجود دارد که ظرف پنج تا ده سال آینده تغییرات عظیمی را شاهد باشیم. به عقیده شخصی من این روند در کمتر از ده سال به شکوفایی خواهد رسید

بلوسوف درباره این‌که شرکت‌ها در چه زیرشاخه‌هایی از این فناوری سرمایه‌گذاری بیشتری انجام خواهند داد گفته است: «به نظر من اندازه‌شناسی کوانتومی، رمزنگاری همراه با قابلیت‌های این فناوری در حوزه مدل‌سازی نسل جدیدی از مواد بخش‌های هیجان‌برانگیزی هستند که شرکت‌ها و دولت‌ها سرمایه‌گذاری‌های سنگینی روی آن‌ها انجام خواهند داد. در اندازه شناسی کوانتومی انتظار می‌رود، دستگاه‌هایی با حس‌گرهای بسیار دقیقی در حوزه الکترونیک، مغناطیس، میدان‌های گرانشی، دما و زمان بر مبنای این فناوری ساخته شوند. این جهان از سیگنال‌ها و تغییرات مختلفی ساخته شده است که اندازه‌شناسی کوانتومی قادر است به دقیق‌ترین شکل ممکن آن‌ها را اندازه‌گیری کند. در حوزه امنیت، رایانش کوانتومی حریم خصوصی واقعی را برای مردم به ارمغان خواهد آورد. در دنیای کنونی مردم واقعا اطلاع ندارند که سال‌ها است حریم خصوصی آن‌ها از میان رفته است و این ارتباطات کوانتومی هستند که یکبار دیگر امنیت را برای آن‌ها به ارمغان خواهد آورد.»

محاسبات شگفت‌انگیزی که آینده بشریت را رقم خواهند زد

پارادیوم‌های اسرارآمیز
محاسبات شگفت‌انگیزی که آینده بشریت را رقم خواهند زد
هر ساله با نزدیک شدن به انتهای سال میلادی سایت‌های دنیای فناوری پیش‌بینی‌های خود برای سال آتی را ارائه می‌کنند. به نظر می‌رسد در سال‌های آتی طیف گسترده‌ای از پارادیوم‌های رایانشی دنیای ما را دستخوش تغییر خواهند ساخت، اما سوال اصلی این است که چه پارادیوم‌هایی این‌کار را انجام خواهند داد؟

اگر به سایت‌های معتبر داخلی و خارجی نگاهی داشته باشید، مشاهده می‌کنید که طیف گسترده‌ای از آن‌ها اعلام کرده‌اند که محاسبات مبتنی بر کلاود تغییرات بنیادینی به وجود خواهند آورد. اما نکته‌ای که بی مناسبت نیست در این مقاله به آن اشاره کنیم این است که در کنار کلاود، محاسبات دیگری نیز وجود دارند که بر روند زندگی ما تاثیر خواهند گذاشت. ما در این مقاله به معرفی تعدادی از آن‌ها می‌پردازیم.

محاسبات زیستی (Bio computing)

سامانه‌های زیست‌رایانه‌ای، از مولکول‌ها (DNA) و پروتین‌ها برای انجام محاسبات، ذخیره‌سازی، بازیابی و پردازش داده‌ها استفاده می‌کنند. اما توسعه تجاری زیست‌رایانه‌ها زمانی عملیاتی خواهد شد که دانش زیست‌نانوفناوری پیشرفت‌های قابل توجهی را تجربه کند. مدل‌های محاسباتی زیستی هدف‌شان ساختمند کردن گونه خاصی از برنامه‌ها در قالب برنامه‌های کاربردی است. محاسبات‌ زیستی به درک بهتر ما از زندگی و ریشه‌یابی علت این‌که چرا مولکول‌ها باعث بروز بیماری‌ها می‌شوند، کمک خواهد کرد. هر چند انتظار نمی‌رود حداقل در یک دهه آینده شاهد تجاری شدن این مدل محاسبات باشیم. البته دانشمندان به دستاوردهای مهمی در این زمینه رسیده‌اند. یاکوف بننسون زیست‌شناس مؤسسه زوریخ با همکاری پژوهشگران موسسه MIT موفق شدند پروژه‌ ساخت مدار مصنوعی چند ژنی را با موفقیت به سرانجام برسانند. در این پروژه زیست‌رایانه موفق شد سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده و آن‌ها را از میان بردارد. بدون آن‌که به سلول‌های سالم آسیبی وارد کند.

محاسبات همراه (Mobile Computing)


در محاسبات همراه، اجزاء محاسباتی کوچک بوده و ارتباط میان منابع مختلف بر مبنای فناوری‌های بی‌سیم انجام می‌شود. امروزه نوع خاصی از ارتباطات همراه که همان برنامه‌های صوتی هستند در سراسر جهان به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌طوری‌که هر روزه بر تعداد مشترکان شبکه‌های سلولی افزوده می‌شود. شکلی از این فناوری به توانایی ارسال و دریافت داده‌ها در سراسر شبکه‌های سلولی مختلف با استفاده از اسمارت‌فون اشاره دارد. به‌طور مثال، تماس ویدیویی یا ویدیوکنفرانس یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این‌گونه محاسبات به شمار می‌روند که اغلب مردم ترجیح می‌دهند به جای آن‌که یک تماس صوتی عادی را با استفاده از تلفن‌همراه خود برقرار کنند، از این مدل محاسبات استفاده کنند. برنامه‌های مبتنی بر این‌گونه محاسبات به سرعت در حال پیشرفت هستند. این فناوری به کاربر اجازه می‌دهد از راه دور داده‌ها را از مکانی به مکان دیگر انتقال دهد. در مجموع رایانش همراه بر تعامل انسان و کامپیوتر (human–computer interaction)) تاکید دارد.

محاسبات کوانتومی (Quantum Computing)


تولیدکنندگان سامانه‌های محاسباتی اعلام کرده‌اند: « محدودیت‌ها در ارتباط با جای دادن ترازیستورهای بیشتر در ابعاد کوچک‌تر هر روزه پدیدارتر می‌شود. به طوری که این محدودیت‌ها باعث شده است تا زنگ خطر برای قانون مور که اعلام می‌دارد قدرت پردازشی هر 18 ماه یکبار دو برابر می‌شود به صدا در آید. دانشمندان راهکار محاسبات کوانتومی را برای حل این مشکل پیشنهاد کرده‌اند. این راه‌حل که بر مبنای فیزیک کوانتومی کار می‌کند، در لایه‌های زیرین خود بر مبنای قوانین حاکم بر دنیای اتم‌ها کار می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی میلیون‌ها بار سریع‌تر از قدرتمندترین ابرکامپیوترهای امروزی کار می‌کنند. به دلیل این‌که محاسبات کوانتومی به‌طور بنیادی متفاوت از فناوری‌های رایج هستند و نمونه‌های اولیه‌ ساخته شده از این کامپیوترها در آغاز راه خود قرار دارند، در نتیجه نمی‌توان تاریخ دقیقی در ارتباط با جایگزین کردن این کامپیوترها با کامپیوترهای سیلیکون محور ارائه کرد.

محاسبات نوری (Optical computing)

سامانه‌های محاسباتی نوری بر مبنای فوتون‌هایی کار می‌کنند که توسط یک نور قابل رؤیت، پرتوهای مادون قرمز، لیزر و دیودها به جای جریان الکتریسته برای انجام محاسبات دیجیتال استفاده می‌کنند. یک جریان الکتریکی چیزی در حدود 10 درصد سرعت نور را در اختیار دارد. این محدودیت سرعت باعث شده است تا نرخ تبادل داده‌ها در مسافت‌های طولانی با مشکلاتی روبرو شوند. مشکلاتی که زمینه‌ساز تکمیل و پیشرفت فیبرهای نوری شده‌اند. با استفاده از یکسری ویژگی‌های نمایان و شبکه‌های IR در یک دستگاه، می‌توان کامپیوتری را طراحی کرد که بر پایه این فناوری بتواند عملیات محاسباتی را ده‌ها بار سریع‌تر از یک کامپیوتر الکترونیکی معمولی انجام دهد. کامپیوترهای مدرن امروزی بر پایه ترازیستورها کار می‌کنند. برای جایگزین کردن مؤلفه الکتریکی با نمونه مشابه نوری آن‌ها به ترازیستورهای نوری نیاز است که توانایی سوییچ کردن به سیگنال‌های نوری را داشته باشند. مهم‌ترین چالشی که در این زمینه وجود دارد به ضریب شکست نور باز می‌گردد.

محاسبات نانو (Nano Computing)



نانومحاسبات اشاره به سامانه‌های محاسباتی دارند که مؤلفه‌های آن در مقیاس نانو ساخته می‌شوند. در آینده این احتمال وجود دارد که ترانزیستورهای نانوتیوب‌ کربنی جایگزین ترانزیستورهای سیلیکونی امروزی شوند. تحقق موفقیت‌آمیز نانوکامپیوترها بستگی به ابعاد و یکپارچه شدن این نانوتیوب‌ها دارد. اندازه یکی از مشکلات پیش روی این فناوری است. مشکل دیگر در ارتباط با ادغام‌سازی این مؤلفه‌ها است. همچنین تولید الگوهای پیچیده دلخواه ممکن است به لحاظ اقتصادی مقرون به صرف نباشد. محققان در تلاش هستند تا بر این مشکلات فائق آمده و نمونه واقعی سامانه‌های مبتنی بر نانومحاسبات را طراحی کنند.