Alternatives au style / structure 0 et 1 bit

J'ai cherché partout cette réponse ou même au moins une question comme celle-ci (même le matériel de tom n'avait rien de explicitement lié à cela).

Ma question est simple:

Existe-t-il ou existe-t-il des alternatives à la manière actuelle dont les données sont traitées (en utilisant les 0 et les 1) dans l'architecture informatique?

Je suis tombé sur cette question lors de la recherche d'un nouveau PC à acheter et j'ai examiné comment Intel et les autres gars du processeur dépensent des milliards en pressant plus de transistors sur des puces, etc. (mais cela n'est que partiellement lié à ma question).

Certaines personnes peuvent dire que "les 0 et les 1 sont la forme la plus basse de représentation des données", ce qui était vrai lorsque ces ordinateurs ont commencé à utiliser un tel système. Est-ce toujours le cas aujourd'hui? N'avons-nous vraiment pas retourné à la planche à dessin pour rechercher des alternatives de traitement susceptibles de réduire les besoins de traitement auxquels nous sommes actuellement confrontés?

Je sais pour certains d'entre vous que cette question peut avoir une réponse simple que vous pensez être correcte, mais en y réfléchissant et en remontant jusqu'à 0 et 1 et même au transistor lui-même, cela vous fait vous demander si des alternatives à chaque single la méthode ou l'étape de l'architecture existe (pas seulement la représentation 0 et 1).

Mon opinion personnelle n'est pas liée à la question "Je crois qu'en raison de la nature complexe des PC actuels, la capacité de faire quelque chose de plus complexe que le traitement 0 | 1 au niveau le plus bas est quelque chose qui peut être possible aujourd'hui, simplement parce que ce type de le traitement semble aller à l’encontre des objectifs de la résolution complexe du PC a été conçu pour "

La structure 0/1 est en effet le moyen le plus simple de représenter et de stocker des données. Mais rappelez-vous qu'avant l'introduction de la technologie numérique (pour le stockage), les appareils utilisaient des solutions de stockage analogiques . Rappelez-vous également que l'informatique quantique est actuellement en cours de recherche et de mise en œuvre (mais à un stade très précoce), et qu'il s'agit d'un autre type de représentation et de traitement des données.

En se référant à l'informatique quotidienne dans le présent, notez que l'architecture 0/1 (ou vrai / faux, marche / arrêt, etc.) est obligatoire car la technologie actuelle repose sur des flux numériques (à 2 états). Si vous essayez de rendre les choses plus complexes au niveau le plus élémentaire , cela rendra le système plus difficile à maintenir et à comprendre comment il fonctionne. Je ne dis pas que ce n'est pas possible - comme je l'ai dit, la "prochaine grande chose" à ce sujet nous approche, mais cela doit être fait très soigneusement pour ne pas tout gâcher. Essayer de rendre les choses plus complexes sans raison n'est pas une bonne idée. Mais, mon exemple précédent, l'informatique quantique, est une exception car c'est un nouveau domaine scientifique à explorer, et surtout - plus efficace, par rapport à la technologie numérique.

De plus, l'idée de l' ordinateur ternaire (technologie à 3 états au lieu de la technologie à 2 états) a été suggérée, mais peu répandue pour deux raisons:

Il est beaucoup plus difficile de créer des composants qui utilisent plus de deux états / niveaux / peu importe. Par exemple, les transistors utilisés en logique sont soit fermés et ne conduisent pas du tout, soit grands ouverts. Les avoir à moitié ouverts nécessiterait beaucoup plus de précision et consommerait plus de puissance. Néanmoins, parfois plus d'états sont utilisés pour emballer plus de données, mais rarement (par exemple, mémoire flash NAND moderne, modulation dans les modems).

Si vous utilisez plus de deux états, vous devez être compatible avec le binaire, car le reste du monde l'utilise. Trois est sorti parce que la conversion en binaire nécessiterait une multiplication ou une division coûteuse avec le reste. Au lieu de cela, vous passez directement à quatre ou à une puissance supérieure de deux.

Ce sont des raisons pratiques pour lesquelles cela n'est pas fait, mais mathématiquement, il est parfaitement possible de construire un ordinateur sur la logique ternaire.

Références / Lectures complémentaires:

Wikipédia

• Qubit
• L'informatique quantique
• Signal analogique
• Signal numérique

La nature

• Calcul quantique efficace utilisant une conversion photonique cohérente
• Encadré: Informatique quantique

Autre

• Qubit , from Quantity - le wiki quantique.
• Pourquoi l'informatique binaire et non ternaire? - de StackOverflow
• Comment fonctionne un ordinateur quantique? - Youtube
• Considérez également les références dans les articles eux-mêmes.

Un designer sait qu'il a atteint la perfection non pas quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retirer. -- Antoine de Saint-Exupéry

Les 0 et les 1 ne sont qu'un moyen le plus simple d'exprimer des nombres, et les ordinateurs que nous connaissons sont tous des nombres. Tout nombre qui peut être écrit en utilisant les chiffres 0-9 a son équivalent en 0 et en 1 (voir le nombre binaire sur Wikipedia). Dans la mesure où vous utilisez un ordinateur pour les calculs (et c'est ce que nous faisons en ce moment), vous n'avez pas besoin de plus de 2 chiffres. En fait, l'introduction des chiffres suivants rendrait les calculs plus complexes, car vous auriez besoin d'une autre couche d'abstraction sur l'architecture physique 0-1.

Vous devez également savoir que 0 et 1 sont des états logiques: faux et vrai. Un autre chiffre ne serait pas très utile tant que nous nous en tiendrons à la logique (bien que certaines personnes déclarent que nous avons besoin d'un troisième état, fichier introuvable ;)) Les ordinateurs comme ceux que nous utilisons actuellement n'ont pas besoin plus de 0/1.

Mais. Lorsque vous cessez de penser en catégories de logique, c'est une toute autre histoire. Des recherches sur les ordinateurs quantiques sont en cours. En mécanique quantique, il y a juste une probabilité que quelque chose soit vrai ou faux, l'état réel se situe quelque part entre les deux. Il y a très peu de gens dans le monde qui pourraient dire qu'ils ont au moins une idée générale du fonctionnement des ordinateurs quantiques et que la science derrière eux n'est pas encore complètement comprise. Mais il y a peu d'idées quantiques liées à l'informatique qui ont déjà été mises en œuvre, comme celle-ci .