Ðịnh hướng kinh tế và sự thịnh vượng của mọi quốc gia phụ thuộc rất nhiều vào câu hỏi: Liệu công nghệ máy tính trên cơ sở silicon theo luật Moore có tồn tại đến năm 2020 ? Luật Moore chính là động lực thúc đẩy của ngành công nghiệp hàng ngàn tỷ USD này. Nó có nghĩa là mỗi trò videogame sẽ mạnh gấp đôi cứ sau mỗi mùa giáng sinh.

    Bí mật đằng sau luật Moore là các nhà chế tạo chip sẽ tăng gấp đôi số transistors (bóng bán dẫn) trên một đĩa silicon cỡ bằng móng tay cứ sau 18 tháng. Họ có thể làm được điều đó bằng cách khắc những rãnh cực nhỏ lên các tinh thể silicon nhờ những chùm tia phóng xạ cực tím. Một con chíp Pentium hiện nay có chiều rộng chỉ bằng 1/ 500 sợi tóc con người, lớp cách điện chỉ dầy bằng kích thước của 25 nguyên tử. Nhưng các định luật vật lý cho thấy việc nhân đôi này không thể kéo dài mãi. Các transistor hiện nay sẽ trở nên nhỏ đến mức các linh kiện silicon của chúng chỉ nhỏ bằng một phân tử. Với những khoảng cách nhỏ đến khó tin ấy, vai trò của cơ chế lượng tử sẽ chi phối, khiến cho các electron di chuyển từ 1 vị trí này sang vị trí khác không còn khoảng trống ở giữa chúng sẽ bắn qua các dây dẫn và lớp cách điện chỉ nhỏ cỡ nguyên tử, gây đoản mạch. Có thể đến năm 2014, các linh kiện transitor sẽ tới giới hạn thu nhỏ của chúng với kích thước dưới 0.1 micron và lớp cách điện chỉ dày bằng vài nguyên tử. Năm 99, kỹ sư Paul Packan của Intel đã cảnh báo trên tạp chí Science rằng luật Moore sẽ đi đến chỗ bế tắc. Cho tới lúc ấy, các nhà vật lý đang chạy đua để tạo ra một thứ "silicon" mới cho thế kỷ tới. Sau đây là một vài lựa chọn đang được chấp nhận về lý thuyết.

1/ Máy tính quang học. :

    Máy tính này sẽ thay thế điện tử bằng các chùm tia laser. Không giống như dây dẫn, các chùm tia có thể xuyên qua một vật liệu khác, tạo nên những bộ vi xử lý 3 chiều. Một transistor quang học đã được tạo ra, tuy nhiên các linh kiện còn khá lớn và rườm rà. Nếu lắp thành máy tính, nó sẽ có kích thước bằng một chiếc ôtô.

2/ Máy tính ADN :

    Một trong những ý tưởng táo bạo nhất là máy tính sử dụng ADN, khai thác các cặp phân tử như một chương trình máy tính sinh học (thay vì lập mã các số 0 và 1 trong phép nhị nguyên, nó sử dụng 4 axit nucleic ký hiệu A,T,C,G), ứng dụng này hứa hẹn ghi được một số lượng không giới hạn mã số. Tuy nhiên, một máy tính ADN sẽ là một sản phẩm khá kỳ quặc với một mớ hỗn độn các ống chất lỏng hữu cơ, khó có thể thay thế máy tính dể bàn trong tương lai gần.

3/ Máy tính phân tử và chấm :

    Các thiết kế đặc biệt khác là máy tính phân tử và máy tính chấm lượng tử, thay thế transistor silicon bằng một phân tử duy nhất và một electron duy nhất. Nhưng các ứng dụng này phải đương đầu với các vấn đề kỹ thuật nan giải như dây dẫn nguyên tử và lớp cách điện dày đặc. Ðây mới chỉ là các ý tưởng chưa thể thực hiện.

4/ Máy tính lượng tử :

    Sản phẩm hứa hẹn nhất trong cuộc chạy đua là máy tính lượng tử. ý tưởng này là chiếu trực tiếp một chùm tia laser hoặc radio lên một tập hợp các nguyên tử hạt nhân đang xoay tròn. Khi chùm tia chạm vào các nguyên tử, nó đồng thời tác động lên các vòng xoay. Sự tính toán phức tạp có thể thực hiện bằng cách phân tích các vòng xoay hoạt động như thế nào.

    Các cơ quan an ninh của Mỹ rất quan tâm đến những mô hình mới này. Máy tính lượng tử có sức mạnh đủ để trong một ngày khám phá toàn bộ mọi mã số mà Cụctình báo trung ương Mỹ (CIA) bó tay. Không loại trừ khả năng các siêu máy tính lượng tử đang hoàn thiện trong các phòng thí nghiệm và sớm phục vụ cho CIA. Sự thách thức lớn nhất đối với các nhà chế tạo là khả năng tính toán. Hiện tại, máy tính lượng tử mới thực hiện được trên hoạt động của 5 nguyên tử. trong khi để có thể hoàn thiện cần sự tính toán của hàng triệu nguyên tử. Rõ ràng, không phải tất cả các ý tưởng đều đã ở giai đoạn thực hành, dù cách thức hoạt động của chúng thực sự đáng gờm đối với loại máy tính hiện nay. Nếu luật Moore vẫn phát huy tác dụng, đến năm 2050, máy tính sẽ thực hiện được 500 ngàn tỷ phép tính 1 giây, thậm chí còn thông minh hơn cả con người. Bởi vậy, những ý tưởng mới vừa là hy vọng, vừa là mối lo ngại chung của loài người.

Theo Time,LVD -Khoa học kỹ thuật kinh tế thế giới 10/8/2000