конструювання обчислювального «аналога» фізичної системи. Аналогові комп’ютери можуть бути електронними або механічними. Квантовий комп’ютер – це той, що працює, використовуючи закони квантової механіки. Квантові комп’ютери мають властивості як цифрові, так і аналогові.
Що ж роблять іще потужніші комп’ютери? Вони обробляють інформацію, розбиваючи її на біти й використовуючи ті біти по кілька за один раз. Як зазначено вище, інформація, що має бути оброблена, наявна в комп’ютері у формі програми – серії інструкцій комп’ютерною мовою. Програма закодована в пам’ять комп’ютера як послідовність бітів. Наприклад, команда ДРУКУВАТИ (PRINT) пишеться в коді ASCII як P = 1010000, R = 1010010, I = 1001001, N = 1001110, T = 1010100. Комп’ютер зчитує програму по кілька бітів за раз, інтерпретує біти як інструкцію і виконує її. Потім він дивиться наступні кілька бітів і виконує їхню інструкцію. І так далі. Складні процедури можуть бути побудовані з серій простих інструкцій, але це не межа.
Звичайні комп’ютери складаються переважно з електронних схем, що фізично втілюють логічні схеми. Логічні схеми забезпечують логічне вираження, побудоване на простих операціях, що мають справу з кількома бітами за один раз. З точки зору фізики, логічні схеми складаються з бітів, сполучень та елементів. Біти, як бачимо, можуть передавати або 0, або 1; сполучення переміщують біти з одного місця в інше; елементи трансформують один або два біти за один раз.
Наприклад, елемент НЕ бере вхідний біт і змінює його, тобто НЕ перетворює 0 на 1, а 1 – на 0. Елемент КОПІЮВАТИ робить копію біта: він перетворює вхідний біт 0 на два вихідні біти 00, а вхідний біт 1 – на два вихідні біти 11. Елемент І бере два вхідні біти й утворює один-єдиний вихідний біт, що дорівнює 1, якщо і тільки якщо обидва вхідні біти дорівнюють 1, інакше він утворить вихідний 0. Елемент АБО бере два вхідні біти й утворює вихідний біт, що дорівнює 1, якщо один або обидва біти дорівнюють 1; якщо обидва вхідні біти дорівнюють 0, тоді він утворює вихідний 0. Від часу, як логік Джордж Буль, викладач Королівського коледжу в місті Корк, опублікував своє «Дослідження законів думки» у 1854 році, ми знаємо, що будь-який логічний вираз, зокрема й складні математичні розрахунки, може ґрунтуватися на складниках НЕ, КОПІЮВАТИ, І й АБО. Вони складають універсальний набір логічних елементів.
У «Законах думки» Буля йдеться про те, що будь-який логічний вираз або обчислення можуть бути закодовані як логічна схема. Цифровий комп’ютер – це комп’ютер, що працює, застосовуючи велику логічну схему, що складається з мільйонів логічних елементів. Персональний комп’ютер – це електронне втілення цифрової машини.
В електронному комп’ютері біти реєструються такими електронними пристроями, як конденсатори. Конденсатор – це щось на кшталт відра, в якому містяться електрони. Щоб наповнити відро, до конденсатора підводять напругу. Конденсатор за нульової напруги
