数字计算机在设计时采用二进制主要是因为其稳定性、经济性和技术实现的简易性。二进制系统仅需要两个状态，通常是“0”和“1”。这可以通过非常简单的电子设备——开关来实现，开表示“1”，关表示“0”。这是非常适合于电子计算机的，因为在电子设备中，开关状态可以非常清晰地呈现和控制，而且对噪声有很强的容忍度。相比之下，一进制计算机将会面临表示数字的技术难题、效率低下以及实际应用的局限性。
一进制计算机需要一种物理方式来表示每一个数字，并且能够进行数字计算。如果使用一进制，那么可能会需要一长串的物理状态来表示一个数值，这样将显著增加处理数据的复杂度和设备的规模。
一、一进制系统的限制
一进制计算系统在对数字的表示上存在极大的局限性。在一进制系统中，每个数值需要独立的单个状态去表示。例如，数字“5”将由五个单独的单位表示。这样的表示方法不仅效率低，还会导致计算机体积过大并缺乏灵活性。
在实际应用中，一进制系统要进行加法运算相对直观，只需将表示数的单位聚集在一起即可，但在进行其他更复杂的运算如乘法、除法和指数运算时，会遇到极大的不便。处理大量数据时，计算机的体积和处理时间都会急剧增长，这在实践中是不可接受的。
二、二进制系统的优势
二进制系统的优势在于其简洁和效率。 在二进制系统中，任何数值都可以通过0和1的组合来表示。这种表示方法使得以电子方式实现数字逻辑变得异常简单，因为电子元件很容易就能够区分两个电压级别，这对应着二进制的“0”和“1”。
二进制数字系统还可以简化算术运算过程。在二进制逻辑中，加法和乘法运算规则都非常简单，这就使得在电子计算机中实现这些运算的电路也非常简单。对于更复杂的运算，二进制系统也能够以简单的方式进行编码，例如，判断两个二进制数的大小关系和实现数据排序算法都非常高效。
三、潜在的替代进制系统
尽管二进制是当今数字计算机的基础，人们也探索过使用其他进制的可能性。三进制计算机（基于3个状态的系统）在理论上可以提供比二进制更高的信息密度，但因为它们在电子电路中实现起来更加复杂，故难以普及。
另外，高进制系统，如十进制计算机在历史上曾经存在过。但是因为在数字逻辑电路中难以高效实现这些高进制的系统，它们逐渐被淘汰。这表明一个简单有效的数字表示系统不仅仅是基于其理论的计算力，还包括现实世界中的物理和工程限制。
四、一进制与现代计算技术
在现代计算技术中，尽管所有的高级操作都是使用高级语言编写，并在用户与之交互时可能使用的是十进制，但在底层，所有操作都是通过二进制实现的。这是因为二进制与计算机硬件之间存在着天然的匹配性，而一进制系统若要实现此类操作则需要复杂且不实用的硬件设计。
五、未来展望
虽然目前二进制是数字计算的基石，未来可能会有更先进的技术出现。例如量子计算，其中的量子比特（qubits）可以在多个状态之间进行切换。这意味着未来的计算机可能会在信息处理方面有着比现有二进制计算机更高的效率。但即便如此，一进制计算机因其本质上的不足，仍然没有在未来的计算技术中占据一席之地。
六、结论
综上所述，没有一进制计算机的主要原因是实用性和有效性。 二进制因其与电子设备的高度兼容性以及简洁高效的计算规则，成为了现代数字计算的基础。而一进制计算机则在运算效率、物理实现及技术延展性上面临巨大的挑战。这些挑战使得一进制计算机无法与二进制计算机相匹敌，因此没有被实际采用。未来计算机技术的发展可能会探索新的计算系统，但一进制计算机由于其本质上的缺陷，不太可能成为主流。
相关问答FAQs：
1. 为什么我们的计算机使用二进制而不是一进制？
计算机使用二进制系统是因为它更适合于储存和传输信息。二进制系统只有两个数字（0和1），可以很容易地通过开关电路来表示。与此相反，一进制系统需要大量开关电路来表示各种数字，导致复杂性和占用空间增加。
2. 为什么一进制计算机在实际应用中很少见？
一进制计算机在实际应用中很少见，主要是因为其不足之处。一进制计算机需要更复杂的硬件支持，而且计算过程也更加耗时。此外，一进制系统下的数字表示相对复杂，难以进行高效的计算和编程。
3. 为什么一进制计算机不适合处理复杂数据结构和算法？
一进制计算机在处理复杂数据结构和算法时会面临很多挑战。由于缺乏数字的多样性，对于表示和处理复杂数据，如浮点数、字符或图像等，需要额外的转换过程和算法。这使得一进制计算机无法在实际应用中有效地应对这些复杂情况。
