我们告诉您哪些新事物可以出现在数据中心中，而不仅仅是出现在数据中心中。
/图片jesse orrico Unsplash相信硅晶体管正在接近其技术极限。 上次，我们
讨论了可以替代硅的材料，并
讨论了晶体管开发的替代方法。 今天，我们讨论的是可以改变传统计算系统操作原理的概念：
量子机器，神经形态芯片和基于DNA的计算机 。
DNA计算机
这是一个利用DNA分子的计算能力的系统。 DNA链由四个含氮碱基组成：胞嘧啶，腺嘌呤，鸟嘌呤和胸腺嘧啶。 通过按特定顺序链接它们，可以对信息进行编码。 为了修改数据，使用了特殊的酶，这些酶通过化学反应完成了DNA链，并剪切和缩短了它们。 这样的反应可以在分子的不同部分同时进行，这允许并行计算。
1994年推出了第一台基于DNA的计算机。 分子生物学和计算机科学教授
伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）使用了数以十亿计的数十亿个DNA分子的试管，试图解决七个顶点图的
旅行商问题 。 Adleman用带有20个氮碱基的DNA片段指定了其峰和肋，然后应用了
聚合酶链反应 （PCR）的方法。
阿德曼计算机的一个缺点是它的“狭窄焦点”。 他因解决一个问题而入狱，无法解决其他问题。 从那时起，情况发生了变化-3月底，梅努斯大学和加利福尼亚理工学院的科学家
展示了一台计算机，
该计算机以DNA序列的形式下载了数据，并可以对其进行重新编程。
该系统能够为新型计算系统开辟道路，它仍然可以解决数据输入和输出速度慢的问题（ 排序过程非常昂贵并且需要很长时间）。
专家们
表示 ，尽管遇到了困难，但将来，现代台式机大小的DNA计算机在性能方面将超过超级计算机。 他们将能够在从事处理大型数据集的数据中心中找到应用程序。
神经形态处理器
术语“神经形态”是指芯片的结构基于人脑的原理。 这样的处理器通过称为轴突和树突的过程来模仿数百万个神经元的工作。 前者负责信息的传输，而后者负责信息的感知。 神经元通过突触相互连接，突触是特殊的触点，通过该触点可以传输电信号（神经冲动）。
在1990年代就讨论了神经形态系统的建立。 但认真的说，他们在2000年代后开始在这一领域工作。 IBM Research的专家
参加了SyNAPSE项目，该项目的目的是开发一种架构与von Neumann不同的计算机。 作为该项目的一部分，该公司设计了
TrueNorth芯片。 它模拟了100万个神经元和2.56亿个突触的工作。
神经形态处理器不仅在IBM工作。 自2017年以来，英特尔一直在
开发 Loihi芯片。 它由13万个人工神经元和1.3亿个突触组成。 一年前，该公司
完成了14纳米制程技术原型
的开发。
神经形态设备可以加速神经网络的训练。 与传统处理器不同，此类芯片不需要定期访问寄存器或存储器以获取数据。 所有信息都不断存储在人工神经元中。 此功能将允许您在本地训练神经网络（无需使用一组测试数据连接到存储库）。
神经形态处理器有望在智能手机和物联网中找到应用。 但是到目前为止，没有必要谈论在用户设备中大规模实施技术。
量子机器
量子计算机的基础由量子位组成。 他们的工作基于量子物理学的原理-纠缠和叠加。 叠加允许qubit同时处于零和一的状态。 纠缠是几个量子位的状态相互连接的现象。 这种方法允许同时进行零和一运算。
/图片IBM Research CC BY-NA结果，量子计算机比传统系统更快地解决了许多问题。 示例包括在金融，化学和医疗领域以及密码运算中建立数学模型。
如今，相对较少的公司参与了量子计算的发展。 其中包括拥有
50量子位量子计算机的IBM，拥有
49量子位的英特尔和正在测试
79量子位设备的 InoQ。
Google ，
Rigetti和
D-Wave也在该领域。
现在谈论大规模引入量子计算机还为时过早。 即使您不考虑设备的高昂成本，它们也具有严重的技术限制。
特别地，量子机器在
接近绝对零的温度下运行。 因此，此类设备仅安装在专门实验室中。 这是保护脆弱的量子位的必要措施，这些量子位只能保持几秒钟的叠加（任何温度波动都会导致其
退相干 ）。
尽管在今年年初，IBM
推出了一种量子计算机，
该量子计算机可以在严格控制的环境下在实验室外工作，例如在公司的本地数据中心中。 但是您还不能购买设备，只能通过云平台租用其功能。 该公司承诺，将来任何人都可以购买此计算机，但是何时发生仍是未知的。
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