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科学家制造新计算机:数以百万计的水滴作为CPU 传统意义上的计算机和水绝对是一对朋友,因为计算机在进入水中时可能会被打破。 然而,在美国斯坦福大学的生物工程实验室,计算机和水“握手”:计算机依靠水滴来操作。

根据斯坦福大学的官方网站,该校生物工程研究员Monu Prakash的研究小组将水滴的流体动力学与计算机科学——的基本元素——结合起来,发明了“水计算机”。 它基于与液滴同步的一般控制逻辑,理论上可以执行传统计算机的任何操作。

计算时钟是传统计算机的每个操作同步和准确的原因。 该团队使用旋转磁场“发挥”时钟的作用,以同步所有水滴的运动。 他们将微型铁棒放入玻璃板上的迷宫中,小心地将含有磁性纳米颗粒的水滴倒入装置中。 每当磁场的方向改变时,铁条的磁极改变,并且磁化的水滴沿新的预定方向流动。 每次转换磁场时,它都可以看作是时钟周期,就像时钟的秒针一样。 液滴在每个循环中向前流动一步并且精确地对应于分针的一个步骤。 液滴的出现或消失表示0或1二进制代码。 由于这样的计算时钟可以确保所有液滴同步移动,因此系统可以继续无误地操作。 根据这些规则,Prakash的团队通过改变微型铁条的排列设计了与传统计算机相对应的所有通用逻辑门。 目前的“水计算机”芯片大到半个印章,水滴小于小米颗粒。 但该团队表示,“水电脑”芯片可以更小,而且由于磁场可以同时控制数百万个水滴,因此该系统具有很强的可扩展性。 “人们已经拥有数字计算机来处理信息。 我们的目标不是与这些计算机竞争,而是发明一种新型计算机来精确控制物质。 想象一下,您不仅可以使用这样的计算机来处理信息,还可以使用它来处理问题。普拉卡什说。 “水计算机”的最直接应用是将计算机变成高通量生化实验室:“水计算机”中的每个水滴都可以携带一些化学物质进行实验,并且可以精确控制每个水滴的反应。这样研究人员就不需要在试管中进行化学反应试验。 普拉卡什认为,“水计算机”为物理世界中的计算机开辟了新思路。 “回顾人类社会的重大进步,计算具有特殊的地位。 我们现在正在努力推动物理计算机上的计算速度,以实现像电子计算机一样的指数级增长。 然而,在网站上,该帖子的网友非常顽皮。他说,“嗯,非常好,你能玩《孤岛危机》吗?”