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用普通术语解释，量子计算机就是一种能同时进行很多超高速运算的机器。现
今，要想打开或锁上一个复杂的密码系统，不像过去超级计算机要一个接一个去试
10的15次方个不同的钥匙，用量子计算机可以同时去试这些钥匙。物理学家预测，
有一天这种机器要比现今所用的功率最大的超大型级计算机都快上千倍，甚至上百
万倍。
对此发现，神秘城的密码破译员们奔走相告。在洛斯阿拉莫斯，国家安全局秘
密资助的量子研究小组领导人里查德。休斯补充说：“这是很重要的一步。更有趣
的是，人们通过量子计算机找到了最简单的算法。”
另一个参与分子电子学研究的是国防高级研究计划局，这个国家安全局的长期
合作伙伴对于推动计算方法的改进也助了一臂之力。在国防高级研究计划局工作的
科学家们最近预测能把只有一层厚的小分子群制作成转换器和晶体管。他们认为，
通过这样的发展，将来计算机比现在最快的PC机快千亿倍。赖斯大学化学教授、致
力于分子规模研究的詹姆斯。图尔说：“可以想象，一台分子计算机所装有的晶体
管比世界上所有计算机装的晶体管都多”。
然而，在城的另一边，编写密码的人们听到这个消息则持谨慎的欢迎态度，他
们担心如果某一国家发现如何利用量子计算的功率和速度，而美国还没有开发相应
的防御措施，那么很可能会对国家安全局强大的密码系统构成潜在威胁。1999年，
日本电气公司已在研制量子二进位固态装置上取得了很大发展。日本电气公司的曾
根淳一说：“我们已在固态集成量子门上取得很大发展，如果用目前的超级计算机，
把200 位的数字分解成因子要用万亿年的时间，而现在用量子计算机只用不到一个
小时即可。”和量子计算机一样让人感兴趣的是，在20世纪90年代中期，国家安全
局参加了一系列“大跃进”会议，会议的议题是如何使计算机运行速度达到10的18
次方或更快。未来的计算机——现已装有循环冷却系统、泡沫状氟化物和人造血浆
——可能会一部分用机械零件，一部分用生物部件。
到2001年，麻省理工学院的研究人员一直积极尝试通过改变普通的E 型大肠杆
菌，让其发挥电子线路的作用，从而把数字和生物紧密结合起来。这种结合可以使
计算机零件具有独一无二的再生功能。通过这样一个过程，许多几乎一模一样的处
理器就可以“生长”出来。麻省理工学院计算机专家哈罗德。坎贝尔森说：“我们
想一车一车地把处理器制造出来。”坎贝尔森和他的同事希望有一天能在生物材料
上制作线路板，他们把这一过程叫做非晶体计算。这样，就把活细胞置人了数字逻
辑线路。然而，由于细胞只有活着时才能进行计算，所以上百万或上十亿的小生物
元件必须置人最小空间。
朗讯公司所属的贝尔实验室也正从事“活”计算机的研究。他们从脱氧核糖核
酸（DNA ）提取分子大小的“”马达“，马达非常小，3000亿个马达才相当于一滴
水大小。据贝尔实验室物理学家伯纳德。尤尔克说，最终可能将电子元件和DNA 结
合在一起。通过将DNA 纤维连结起来，可以使计算机产生难以置信的速度和存储量。
国家安全局最终也许能秘密地制造出一台快速、兼容且效率高的计算机，这台
计算机速度为10的15次方或更快，大小可装在一升的容器里，而只用10瓦功率来驱
动：这样的计算机就会成为人的大脑。