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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 3

卡片计算机 5

什么因素限制了计算速度？ 6

数的进制和存储 9

大数和小数 12

第二章 用真空管和延迟线制造的电子计算机 15

“逻辑控制”：一问便知是天才 15

“蛤蟆”继电器和逻辑电路 18

真空管“开关” 24

记忆屏幕和延迟线存储器 26

内部程序控制的冯&诺伊曼计算机 27

一张假想的“机器指令”表 30

磁性存储元件 36

我国的第一台电子计算机 38

第三章 “于无声处听惊雷”——半导体的崛起 40

没有用武之地的半导体 41

电子能带、p型和n型半导体 42

半导体器件的崛起 48

MOS和硅“平面工艺” 52

半导体逻辑电路 56

半导体存储器 59

SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI 63

半导体异质结构 68

磁盘和光盘 71

第四章 计算机世界 75

计算机和“算计”机 77

软、硬、虚、实的关系 78

计算机语言 82

从POP到OOP 87

操作系统 90

知识产权和软件共享 94

巨机不巨、微机不微 97

从单机到网络 104

并行计算的兴起 109

从网络到超级计算机 113

第五章 物理学家的好助手 122

实验控制和数据采集 122

模拟信号和数字信号 123

中断处理 124

并行接口和串行接口 125

USB通用串行总线 127

PCI外部设备连接总线 127

核电子学标准的兴衰 129

高能物理实验 132

从头算起 134

计算机“代数” 137

物理学中的人工智能 139

第六章 计算机带来的物理学 142

费米-巴斯塔-乌勒姆“实验” 142

“孤子”和“孤波” 146

遍历问题和“反KAM”定理 148

非线性系统中的混沌现象 151

分子动力学和“长尾巴”行为 154

“夸克禁闭”和“渐近自由” 157

计算物理和实验数学的诞生 160

生物信息学和计算生物学 162

第七章 计算方法中的物理学 167

人工黏滞性 167

列昂多维奇边界条件 168

采样定理和测不准关系式 170

由演化过程计算定态分布 172

差分格式里的物理 174

元胞自动机和格子流体力学 175

重要性抽样法 178

遗传算法 182

NP完备问题和“自旋玻璃” 183

可算性、有限性和递归 186

语言和计算机的复杂性 188

第八章 计算机受到的物理限制 194

最快能多快？ 195

最小能多小？ 196

可以不消耗能量进行计算吗？ 198

发热和冷却 201

联线问题 203

有没有量子限制？ 205

第九章 物理学和未来的计算机 208

量子阱、量子线和量子点 209

光计算机 213

自旋微电子学 217

超导计算机 219

分子电子学 222

DNA计算 224

量子信息和量子计算 227

第十章 没有结束的话 231

英汉对照兼索引 238

后记 242