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第一章　从“结绳记事”到卡片计算机 1

人类有史以来进行过多少次算术运算？ 2

曼哈顿计划 4

卡片计算机 6

什么因素限制了计算速度 8

数的进制和存储 10

大数和小数 15

第二章用真空管和延迟线制造的电子计算机 17

“逻辑控制”：一问便知是天才 18

“蛤蟆”继电器和逻辑电路 21

真空管“开关” 28

记忆屏幕和延迟线存储器 31

内部程序控制的冯·诺伊曼计算机 32

一张假想的“机器指令”表 35

磁性存储元件 43

我国的第一台电子计算机 46

第三章“于无声处听惊雷”——半导体的崛起 48

没有用武之地的半导体 49

电子能带、p型和n型半导体 51

半导体器件的崛起 58

MOS和硅“平面工艺” 63

半导体逻辑电路 68

半导体存储器 72

SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI 76

半导体异质结构 83

磁盘和光盘 86

第四章　计算机世界 91

计算机和“算计”机 93

软、硬、虚、实的关系 95

计算机语言 100

从POP到COP 106

操作系统 110

知识产权和软件共享 115

巨机不巨、微机不微 119

从单机到网络 127

并行计算的兴起 133

从网络到超级计算机 139

第五章　物理学家的好助手 146

实验控制和数据采集 147

模拟信号和数字信号 147

中断处理 149

并行接口和串行接口 150

USB通用串行总线 152

PCI外部设备连接总线 153

核电子学标准的兴衰 155

高能物理实验 159

从头算起 161

计算机“代数” 164

物理学中的人工智能 167

第六章　计算机带来的物理学 171

费米-巴斯塔-乌勒姆“实验” 171

“孤子”和“孤波 175

遍历问题和“反KAM”定理 178

非线性系统中的混沌现象 181

分子动力学和“长尾巴”行为 185

“夸克禁闭”和“渐近自由” 189

计算物理和实验数学的诞生 193

生物信息学和计算生物学 195

第七章　计算方法中的物理学 202

人工黏滞性 202

列昂多维奇边界条件 204

采样定理和测不准关系式 205

由演化过程计算定态分布 208

差分格式里的物理 211

元胞自动机和格子流体力学 213

重要性抽样法 216

遗传算法 221

NP完备问题和“自旋玻璃” 223

可算性、有限性和递归 226

语言和计算机的复杂性 228

第八章　计算机受到的物理限制 236

最快能多快？ 237

最小能多小？ 239

可以不消耗能量进行计算吗？ 241

发热和冷却 244

联线问题 248

有没有量子限制？ 250

第九章　物理学和未来的计算机 254

量子阱、量子线和量子点 255

光计算机 261

自旋微电子学 265

超导计算机 268

分子电子学 272

DNA计算 273

量子信息和量子计算 277

第十章　没有结束的话 283

英汉对照兼索引 292

后记 296