計算機技術是世界上發展最快的科學技術之一，產品不斷升級換代。當前計算機正朝著巨型化、微型化、智慧化、網路化等方向發展，計算機本身的效能越來越優越，應用範圍也越來越廣泛，從而使計算機成為工作、學習和生活中必不可少的工具。 ①計算機技術的發展主要有以下4個特點。 1）多極化 如今，個人計算機已席捲全球，但由於計算機應用的不斷深入，對巨型機、大型機的需求也穩步增長，巨型、大型、小型、微型機各有自己的應用領域，形成了一種多極化的形勢。如巨型計算機主要應用於天文、氣象、地質、核反應、太空梭和衛星軌道計算等尖端科學技術領域和國防事業領域，它標誌一個國家計算機技術的發展水平。目前運算速度為每秒幾百億次到上萬億次的巨型計算機已經投入執行，並正在研製更高速的巨型機。 2）智慧化 智慧化使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力，使計算機成為智慧計算機。這也是目前正在研製的新一代計算機要實現的目標。智慧化的研究包括模式識別、影象識別、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程式設計、專家系統、學習系統和智慧機器人等。目前，已研製出多種具有人的部分智慧的機器人。 3）網路化 網路化是計算機發展的又一個重要趨勢。從單機走向聯網是計算機應用發展的必然結果。所謂計算機網路化，是指用現代通訊技術和計算機技術把分佈在不同地點的計算機互聯起來，組成一個規模大、功能強、可以互相通訊的網路結構。網路化的目的是使網路中的軟體、硬體和資料等資源能被網路上的使用者共享。目前，大到世界範圍的通訊網，小到實驗室內部的區域網已經很普及，因特網（Internet）已經連線包括中國在內的150多個國家和地區。由於計算機網路實現了多種資源的共享和處理，提高了資源的使用效率，因而深受廣大使用者的歡迎，得到了越來越廣泛的應用。 4）多媒體 多媒體計算機是當前計算機領域中最引人注目的高新技術之一。多媒體計算機就是利用計算機技術、通訊技術和大眾傳播技術，來綜合處理多種媒體資訊的計算機。這些資訊包括文字、影片影象、圖形、聲音、文字等。多媒體技術使多種資訊建立了有機聯絡，並整合為一個具有人機互動性的系統。多媒體計算機將真正改善人機介面，使計算機朝著人類接受和處理資訊的最自然的方式發展。 ②、未來計算機 1、量子計算機 量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理的量子物理裝置，當某個裝置是由兩子元件組裝，處理和計算的是量子資訊，執行的是量子演算法時，它就是量子計算機。 2、神經網路計算機 人腦總體執行速度相當於每妙1000萬億次的電腦功能，可把生物大腦神經網路看做一個大規模並行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網路。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型，用許多處理機模仿人腦的神經元機構，將資訊儲存在神經元之間的聯絡中，並採用大量的並行分散式網路就構成了神經網路計算機。 3、化學、生物計算機 在執行機理上，化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作資訊載體，來實現資訊的傳輸與儲存。DNA分子在酶的作用下可以從某基因程式碼透過生物化學反應轉變為另一種基因程式碼，轉變前的基因程式碼可以作為輸入資料，反應後的基因程式碼可以作為運算結果，利用這一過程可以製成新型的生物計算機。生物計算機最大的優點是生物晶片的蛋白質具有生物活性，能夠跟人體的組織結合在一起，特別是可以和人的大腦和神經系統有機的連線，使人機介面自然吻合，免除了繁瑣的人機對話，這樣，生物計算機就可以聽人指揮，成為人腦的外延或擴充部分，還能夠從人體的細胞中吸收營養來補充能量，不要任何外界的能源，由於生物計算機的蛋白質分子具有自我組合的能力，從而使生物計算機具有自調節能力、自修復能力和自再生能力，更易於模擬人類大腦的功能。現今科學家已研製出了許多生物計算機的主要部件—生物晶片。 4、光計算機 光計算機是用光子代替半導體晶片中的電子，以光互連來代替導線製成數字計算機。與電的特性相比光具有無法比擬的各種優點：光計算機是“光”導計算機，光在光介質中以許多個波長不同或波長相同而振動方向不同的光波傳輸，不存在寄生電阻、電容、電感和電子相互作用問題，光器件有無電位差，因此光計算機的資訊在傳輸中畸變或失真小，可在同一條狹窄的通道中傳輸數量大得難以置信的資料。

計算機發展可能有如下四個方向：

1.量子計算機 量子計算機是基於量子效應基礎上開發的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表小開與關的狀態，利用鐳射脈衝來改變分子的狀態，使資訊沿著聚合物移動，從而進行運算。量子計算機中的資料用量子位儲存。由於量子疊加效應，一個量子位可以是0或1，也可以既儲存0又儲存1。因此，一個量子位可以儲存2個數據，同樣數量的儲存位，量子計算機的儲存量比通常計算機大許多。

2.光子計算機 光子計算機是利用光子取代電子進行資料運算、傳輸和儲存。光子計算機即全光數字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬體代替計算機中的電子硬體，光運算代替電運算。在光子計算機中，不同波長的光代表不同的資料，可以對複雜度高、計算量大的任務實現快速地並行處理。光子計算機將使運算速度在目前基礎上呈指數上升。

3.分子計算機 分子計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。轉換開關為酶，而程式則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。生物分子組成的計算機具備能在生化環境下，甚至在生物有機體中執行，並能以其它分子形式與外部環境交換。因此它將在醫療診治、遺傳追蹤和仿生工程中發揮無法替代的作用。

4.奈米計算機 奈米計算機是用奈米技術研發的新型高效能計算機。奈米管元件尺寸在幾到幾十奈米範圍，質地堅固，有著極強的導電性，能代替矽晶片製造計算機。“現在奈米技術止從微電子機械系統起步，把感測器、電動機和各種處理器都放在一個矽晶片上而構成一個系統。應用