计算机采用二进制的主要原因在于其物理实现与逻辑运算的天然契合性。以下是具体分析：

一、物理实现基础

电子元件状态匹配

计算机由逻辑电路组成，而逻辑电路的基本单元是晶体管，其状态只能表示“开”（1）或“关”（0）。这种二态性直接对应二进制的两个数字，简化了硬件设计。

抗干扰能力强

二进制系统仅有两种状态，在传输和存储过程中抗干扰能力更强，降低了数据出错的概率，提高了系统的可靠性。

二、运算与逻辑优势

简化运算规则

二进制数的加法、乘法等运算规则比十进制简单得多。例如，二进制乘法只需4条规则，而十进制需记忆55条公式。

适合逻辑运算

逻辑代数以“真”（1）和“假”（0）为基础，与二进制完美对应，便于实现逻辑门电路和复杂逻辑运算。

三、扩展性与兼容性

易于扩展

二进制系统通过串联或并联逻辑门可组合实现复杂功能，且规则简洁，便于硬件升级和扩展。

兼容多种进制

二进制是计算机内部的基础，但为了方便人类操作，常通过八进制（0-7）和十六进制（0-F）进行中间转换。

四、历史与技术发展

自1946年ENIAC诞生起，二进制便成为计算机体系结构的核心，因John Von Neumann等先驱的架构设计而固定下来。尽管现代计算机在编程时多使用十进制或十六进制，但底层运算仍依赖二进制。

综上，二进制是计算机采用的最优数制，其物理实现、运算效率和逻辑适配性共同推动了计算机技术的发展。