13.Возможности развития эвм

Реализация устойчивых одно-и многоэлектронных состояний в различных системах. Когерентность состо­яний. Предельные размеры, быстродействие и энергозатраты. Вычисления в классической и квантовой физике. Биты и кубиты. Квантовые алгоритмы. Области применения. Как построить квантовый компьютер: ионные ловуш­ки, ЯМР, поверхностные наноструктуры. Разрушение когерентности как ис­точник ошибок при квантовых вычислениях и их коррекция. Перспективы реализации квантовых компьютеров.

Практические занятия

Практические занятия предназначены для закрепления теоретического материала и получения практических навыков работы

Перечень тем практических занятий

1Состояния частицы в одномерной потенциальной яме. 2.Сферическая симметрия. Момент импульса и спин. 3.Электрон в кулоновом поле. Электронные состояния атомов. 4.Типы химической связи 5.Электрон в периодическом поле. Зонная структура твёрдого тела. 6.Проводники, полупроводники и диэлектрики. 7.Квазичастицы в теории твёрдого тела. Распределение Ферми-Дирака. Энергия Ферми 8.Электроны и дырки. Собственная и примесная проводимость полупроводников. 9.Полупроводники n- и p-типа. Легирование полупроводников. 10.. Вольт-амперная характеристика и дифференциальное сопротивление p-n –переходов. 11.Барьерная и диффузионная ёмкости. 12.Полупроводниковые диоды. Типы и характеристики полупроводниковых диодов. 13.Контакт металл- полупроводник. Диоды Шоттки. 14.Ключевой режим работы и быстродействие биполярных транзи­сторов. 15.Полевые (униполярные) транзисторы. МОП (МДП) структуры с изолированными каналами и их использование в флэш-памяти. 16.Многоэмитерные транзисторы. 17.Основные харак­теристики логических элементов. Потребляемая мощность, время задержки распространения, энергия переключения, напряжение питания, коэффици­ент разветвления по выходу. 18.Понятие о помехоустойчивости логического эле­мента. Семейства логических схем и их совместимость. 19.Перспективные на­правления развития логической схемотехники.. 20. Основные характеристики микропроцессора (МП): технология изготовления, напряжение пита­ния, тактовая часто­та, объем адресуемой памяти, разрядность шины данных, количество и разрядность регистров. 21. Современные микропроцессоры и шины и их характеристики. Цикл МП и его фазы. 22.Взаимодей­ствие МП с ОЗУ. Способы обмена информацией между МП и внешними устройствами: синхронный, асинхронный и полусинхронный. 23.Обмен данны­ми на магистрали МП. Мультиплексирование шин. 24.Режимы работы  ЭВМ: основной, прерывания, прямой доступ к памяти, ожидание

25. Ха­рактеристики памяти: стоимость, емкость, быстродействие, потребляемая мощность, возможность доступа.

26.Энергозависимая и энергонезависимая память.

27.Применение статических (СОЗУ) и динамических (ДОЗУ) оперативных запоминающих устройств в ЭВМ. 28Сравнительные характеристики и перспективы разви­тия СОЗУ и ДОЗУ. 29.Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Элементы на  основе  структур с пла­вающим затвором. Стирание информации УФ излучением и электрическим полем. 30.Применение ПЗУ в  ЭВМ. Сравнительные характеристики и перспек­тивы совершенствования ПЗУ. Флэш-память

31. Ошибки интерфейса ввода-вывода. Кон­троль паритета. Ошибки переполнения. 32.Интерфейс последовательной связи. Дуплексная и полудуплексная связи. Асинхронная и синхронная связь. 33.Стан­дарты связи. Интерфейсы RS232,.USB, FireWire. Скорость передачи информации и электри­ческие параметры. 34.Модем. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция. Передача данных через телефонные линии связи. 35.МП ввода-вывода. 36.Принципы записи и считы­вания информации на магнитных носителях. Типы магнитных носителей и магнитных головок. Предельная плотность записи и скорость доступа к за­писанной информации. . 37.Магнитооптика. Оптическая память. Предельная плотность записи информации в оптике. CD и DVD диски. 38.Трехмерная оптическая память: фоторефрактивные и фото-хромные материалы. 39 Плоские мониторы - жидкокристаллические (LCD) дис­плеи, плазменные (газоразрядные PDP) мониторы, дисплеи с излучающим полем (FED). 40. Понятие о цифровом методе хранения и передачи аналоговой информации. 41.Ввод опти­ческого изображения в  ЭВМ 

42. Принципы отображения информации на твердом носителе — принтеры и плоттеры. 43.Алфавитно-цифровые и графические принтеры. Мат­ричные, струйные, лазерные и светодиодные принтеры.

44Цветная печать. Методы кодирования информации: амплитуд­ная, фазовая и частотная модуляция.

45Согласование линии с нагрузкой. Коаксиальный кабель и витая пара. Оптические волокна и волоконно-оптические кабели.

46Оптические передатчики и приемники: свето- и фо­тодиоды, полупроводниковые лазеры. Предельная скорость передачи инфор­мации. Оптические солитоны.

47 .Вычисления в классической и квантовой физике. Биты и кубиты. 48.Квантовые алгоритмы. Перспективы реализации квантовых компьютеров.