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Spektrum der Wissenschaft Spezial Physik - Mathematik - Technik 3/2013: Die neue Computer-Ära

Das Konzept der Computerindustrie die Bauteile immer kleiner werden zu lassen, stößt heute an elementare physikalische Grenzen. Um die Erfolgsgeschichte der Computerindustrie dennoch fortzuschreiben, verfolgen Ingenieure aktuell eine Vielzahl neuer Ideen.

Spezial Physik Mathematik Technik 3/2013

Neue Architekturen, neue Materialien sowie gänzlich neue Konzepte wie Quantencomputer und biologische Rechner sind einige der Konzepte. Wir dürfen gespannt sein, welche sich am Ende durchsetzen werden.

Das vorliegende Spezialheft Die neue Computer-Ära gibt einen Überblick über das Rechnen mit Licht, Quanten und DNA.

Inhaltsverzeichnis

Alternativen zum Silizium
Die Miniaturisierung der Bauelemente stößt an elementare physikalische Grenzen. Zeit also für vielerlei neue Ideen!

Spintronik mit Diamant
Künftige Computer nutzen vermutlich außer der Ladung der Elektronen zugleich deren Spin.

Der Zauber der Plasmonik
Eine Technik, die elektromagnetische Wellen in winzige Strukturen zwängt, verspricht eine neue Generation ungeahnt schneller Computerchips sowie höchst empfindliche molekulare Detektoren.

Computer aus Biomolekülen
Eine Mischung aus DNA und Enzymen wirkt wie ein vollwertiger Rechner. Dieser molekulare Automat kann auch in lebenden Zellen zum Einsatz kommen.

DNA-Computer – die Spielversion
Aus DNA-Molekülen lassen sich logische Gatter aufbauen, die wie normale Schaltelemente wirken. Ein Automat aus solchen Gattern spielt perfekt Tic-Tac-Toe.

Die kleinsten Bits der Welt
Memristoren sind elektrische Widerstände mit Gedächtnis. Sie sollen Datenspeicher noch schneller machen – und den Energiehunger von Computern drosseln.

Grenzenlose Kommunikation
Drahltlosnetze ohne feste Infrastruktur können überall und jederzeit für Verbindung sorgen. Allerdings wirft ihre Realisierung noch logistische Probleme auf.

Absolute Vertraulichkeit im Quanten-Internet
Mit Hilfe der Quantenmechanik können wir uns eines Tages vielleicht im Internet bewegen, ohne befürchten zu müssen, dass uns jemand dabei überwacht.

Interview: Grüne Wolken am IT-Himmel
Lorenz Hilty über Chancen und Risiken des Computing.

Wie Supercomputer die Forschung prägen
Wissenschaftler nutzen Hochleistungsrechner für viele Zwecke – so etwa als virtuelle Mikroskope, Tele- skope, Labors oder Beschleuniger.

Wikipedia: Wissen für die Künstliche Intelligenz
Mit geeigneten automatischen Verfahren aufbereitet, kann die Online-Enzyklopädie Wikipedia dazu dienen, Computern Allgemeinwissen beizubringen.

90 Seiten, ISBN 978-3-943702-42-2, € 8,90

Abdruck honorarfrei bei Quellenangabe: Spektrum der Wissenschaft, Spezial Physik - Mathematik - Technik 3/2013
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