虽然事实上您今天买的电脑明天就会过时，但是这一趋势并不是什么新鲜的事情。早在1965年，后来创建了微处理器巨人英特尔公司的戈登·穆尔就预言，电路板上的晶体管的数量在1975年以前将每18个月增加一倍。这一惊人预测直到今天仍是正确的。

　　但像所有好事一样，这种进展也即将结束。通过将晶体管和其它元件缩小，电脑的运算速度加快，功率增大。但它们能够缩小到什么程度却是有局限的。在美国，贝尔实验室的科学家们已经研制出在只有一个分子厚的空隙之间传递电子的晶体管。

　　难点在于，当电脑元件只有几纳米厚度时，通常的物理学定律不再适用。在这一极小范围内，携带电流的电子所遵循的是物理学的量子定律，它们能够像鬼魂穿过墙壁一样从电线中溜出来。许多专家认为，到2010年，传统的硅技术取得进一步的进展将是不可能的。

　　替代办法从实用的解决途径，譬如利用光束来携带信息，到只有内行才理解的电脑，包括驾驭DNA威力、亚原子粒子奇怪的量子行为和真正大脑细胞的电脑等等。这种电脑几秒钟所能解决的问题，现代电脑则要花费几个月，甚至几年才能破解。电脑的进化一直是惊人和迅速的，但未来可能比今天的想象还要奇异。

　　光学电脑

　　您办公桌上的电脑比您几年前所拥有的那台要快几倍，这一事实几乎完全是由于电脑的微型化。电脑制造商们不断地缩小在电路板上携带电子的金属导体电线的厚度。电线越薄，电路就越小、越紧密，电子运行的距离就越短。由于电子更加迅速地到达目的地，所以电脑的运算加快。

　　不幸的是，电线的薄细有一个限度，超过它，电子就开始泄漏出来。因此，研究人员正在积极寻求传输数据的替代途径。最有希望的竞争者就是光。光在自然界中的旅行速度首屈一指，因此它对完成这项任务来说是理想的，因为目前的电脑处理信息的速度超过其在芯片上移动信息的能力。

　　利用光来传递信息并非一个新的想法。光导纤维在通信设备领域中已经得到尝试和检验，它携带大量信息往来于因特网之上。问题在于，就连最细小的光导纤维，若贴到电路板上也远远太大，太昂贵。因此科学家们正在寻求传输光的替代方法。

　　一个做法是采用所谓的光子晶体作为波导。光子晶体由相互连接的条形整齐排列构成。这些条形所起作用如同镜子，以反射光和阻止光逃逸。在该结构中凿出一个个孔洞，以使光得以从晶体的一部分移动到另一部分。使光在很小空间里转弯是可能的，甚至可以使之在只有一张邮票大小的区域内转90度，而其在沿途的损失却不超过5%。

　　当研究人员改变条形之间的距离时，他们便能够调整被困在这些空间里的光的频率。这对同时进行几项运算来说也许是有用的，办法是使不同频率的光传输不同数据。

　　硅发光二极管

　　在一些研究人员提出传输光的方法的同时，另外一些人则正在研究如何产生光。萨里大学的凯文·霍姆伍德教授最近通过将原子大小的罗网置入硅中，迫使其发光。这些罗网将电子围困，迫使其发出光子。结果研制出在室温下工作的硅发光二极管（LED）。这一发现对电脑工业来说可能是重要的，因为该产业完全依赖硅。

　　我们的判断

　　在制造运算速度更快的电脑的所有方法当中，光学的运用看来是确定无疑的。发光的能力从前局限于特殊的半导体，但由于霍姆伍德教授已经成功地使用了硅，所以实现光学计算的最大障碍之一业已被清除。

　　硅构件工厂的建设耗费数以十亿计的美元。这就是为什么大电脑公司十分乐于继续使用硅。此外，光子晶体的问世使得继续研制与今天的电脑一样小，如果不是更小的电脑成为可能。但光并不是唯一的竞争对手。IBM公司正在研制碳纳米管，即卷起来的六边形碳薄片。它们是一根人发的5万分之一那样细，能够取代电线和晶体管。