电脑的进化史诗——从ENIAC到量子计算机的70年颠覆之路

电脑的进化史诗——从ENIAC到量子计算机的70年颠覆之路

计算机（电脑）的诞生是人类文明史上最伟大的技术革命之一。本文以时间为轴，梳理从第一台电子计算机ENIAC到现代量子计算机的演进历程，解析每一次技术突破如何重塑人类社会。

一、电子管时代（1940-1950年代）：计算的“巨无霸”诞生

1946年，美国宾夕法尼亚大学的ENIAC（电子数字积分计算机）作为全球首台通用电子计算机问世，重达30吨，占地167平方米，耗电150千瓦，却只能每秒执行5000次十进制加法运算。它的诞生源于二战期间弹道计算的需求——传统机械计算机（如差分机）无法满足炮弹轨迹的实时计算要求。ENIAC采用1.8万只电子管（真空管）作为核心元件，虽然体积庞大、能耗惊人且故障率高（平均每7分钟需更换一只损坏的电子管），却首次实现了“程序存储”概念（通过插线板预设计算逻辑），为现代计算机奠定了基础。

这一时期的计算机仅服务于军事与科研（如美国原子弹研发的“曼哈顿计划”），普通民众对其毫无概念。但ENIAC的成功证明了电子计算的可行性，直接推动了后续技术的迭代。

二、晶体管与集成电路时代（1950-1970年代）：从“房间大小”到“桌面办公”的跨越

1947年贝尔实验室发明的晶体管（替代电子管的核心元件），彻底改变了计算机的命运。晶体管体积仅为电子管的1/50，功耗降低90%，寿命延长100倍。1958年，德州仪器的杰克·基尔比发明集成电路（IC），将多个晶体管集成在一块硅片上，进一步缩小了计算机的物理尺寸并提升了性能。

这一阶段诞生了真正意义上的“商用计算机”：IBM 1401（1959年）作为首款面向企业的晶体管计算机，全球销量超1万台，被银行、保险公司用于账务处理；DEC公司1965年推出的PDP-8（售价1.8万美元）是首款小型机，让大学与研究机构能够负担得起计算设备。1971年，英特尔4004微处理器的问世（集成了2300个晶体管，主频740kHz）标志着“个人计算机（PC）”时代的萌芽——它被用于日本计算器，但证明了“将中央处理