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德国发明电脑80周年,为世界带来翻天覆地的变化

 

80年前, 1941年德国人康拉德-祖思(Konrad Zuse)发明了世界上第一台真正功能性以二进制工作的、可以编程的的计算机:z3,它也是我们这个时代最伟大的发明之一,并在二战后国家重建发挥着重要的作用,其技术至今仍运用在超级计算机和智能手机中,为世界带来翻天覆地的变化。

 

因资源有限,虽然德国“Zuse KG”科技公司首创了计算机技术,但该技术却在美国获得巨大的商业成功,通过技术革新,让电脑成为许多人日常生活中不可缺少的一部分。

 

伴随着数字化时代的发展,计算机信息技术也在不断的革新,实现了质的飞跃,量子计算机是未来技术革新方向。德国政府也十分重视计算机技术的革新并投资巨额用于未来量子技术的研究。

首台计算机的诞生

1941年5月12日,德国土木工程师康拉德-祖思(Konrad Zuse)起初为了减轻工作中繁重的计算任务,而发明了第一台真正功能性的计算机:z3,z3虽然只能做乘法、除法,开平方根并存储最多64个词,但它却是全世界第一台以二进制工作的、可以编程的计算机。

 

Z3的特别之处在于已经具备了构成计算机的基本组成组件:可编程性的算术逻辑单元、内存和用户界面,这些功能至今仍运用在超级计算机和智能手机中。

 

由于条件有限,起初康拉德-祖思在父母的客厅里设立了一个小工作室。z3的原型Z1还是由吸尘器电机驱动,而且运作功能有限。直到康拉德-祖思把电话技术中的机电开关,即所谓的继电器用于z3中,才实现了真正的技术突破。康拉德-祖思用已有的技术组件,却创造出一台革命性的全新机器。

广泛运用各领域

虽然Z3原机在1943年12月的轰炸中已被毁,但是其后继模型 “Zuse KG”在随后几年内被广泛运用在各国领域,特别是在勘测领域。在战后重建中,计算机在规划城市道路,土地重新分配、计算和绘图等方面凸显了它的优势;其在科学领域也得到了早期的认可,例如,苏黎世的瑞士联邦理工学院在1950年左右就使用Z4进行数学问题的研究。

在美国取得商业成功

1949年成立的“Zuse KG” 是世界上第一家德国计算机公司 ,不久后美国科技公司IBM也开发了可编程计算机,并迅速凭借强大资源优质,抢占市场,实现了商业成功。

 

1950年,在德国就能卖出大约200台电脑,到1969年在西门子股份公司的支持下甚至能够销售850台,但从60年代中期开始,启动条件更好的IBM科技公司厚积薄发,迅速抢占了大部分的市场。 

 

让“Zuse KG” 公司彻底失去其竞争力的是,康拉德-祖思在1967年申请发明专利被驳回,随后美国更多科技公司如Commodore和Apple,不断革新技术,使计算机更小、更容易操作,更适合大众使用,而获得巨大的商业成功。在20世纪80年代,家用电脑已成为许多人日常生活的不可缺少的一部分。

未来计算机技术:量子比特

未来计算机将不仅仅局限于1和0的二进制系统进行计算,许多专家认为,量子计算机是未来技术革新方向。基本的区别是:传统电脑使用的是0和1,且只有0或1,只存在一种状态;量子电脑虽然也是使用0跟1,但不同的是,量子比特可以同时是1和0,两种状态同时存在,这种效果叫量子叠加。这是量子电脑计算目前独有的特性。量子比特技术的实现,意味着复杂的计算可以更快地进行。

 

位于凯泽斯劳滕的夫琅和费研究所(Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik)的负责人安妮塔·舒贝尔(AnitaSchöbel)说:“研究所正在对量子计算的实际应用进行研究,可能应用领域如金融部门或工业部门的材料模拟,具体的应用可能是量子化学,这将能帮助制药公司能够开发新类型的药物。”

这一突破性的技术发展仍处于起步阶段,针对其至于何时可以真正运用以及可用性,计算机科学教授霍斯特·祖思(Horst Zuse)也是康拉德-祖思(Konrad Zuse)的儿子认为:“量子计算机是科技革命的‘下一步’,但这可能还需要几年时间,等新冠疫情有所好转,我希望可以在德国柏林技术博物馆中,就计算机技术革命开展讲座。”

 

政府对于未来量子计算机技术寄予厚望,德国政府为量子技术的发展提供大约20亿欧元,在未来五年内,德国将建造一台有竞争力的量子计算机。而这一次,有了前车之鉴,德国也将做好充足的准备,不再将成功拱手让人。

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