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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GSI76

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COP106

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