Примерно 50 лет назад на одном кристалле кремния размещался всего один транзистор, сегодня - миллиард. Это привело к резкому увеличению вычислительной мощности компьютеров. Соответственно, увеличивая число транзисторов на кристалле, мы тем самым уменьшаем их размер.
То есть, так или иначе, мы приходим к наноразмерам. Нанокомпьютер - это вычислительное устройство, логические элементы которого (транзисторы) имеют молекулярные размеры. То есть, это , как минимум 10 нанометров и все, что меньше.
Второе направление - создание нанокомпьютеров без кремния. Это может быть наноуглеродная, магнитная, сверхпроводниковая и другие типы памяти, плотность которой около 100 терабайт.
Третье, более экзотичное направление развития нанотехнологий - разработка молекулярных компьютеров. Это такие системы, которые используют возможности формирования из молекул компьютерной памяти и элементов вычислительного трека.
Четвертое направление - это биокомпьютеры. Биокомпьютер - это компьютер из живых клеток. Его работа основана на изменении генетического кода клетки. Работы ведутся с одноклеточными. Можно специальным образом изменить их генетику, и бактерии могут обмениваться информацией, изменяя цвет в зависимости от окраски соседей. Этого уже достаточно, чтобы получать сложные изображения и выполнять простые арифметические действия.
Вторая четверть 21 века - это время, где нас ждут "вечные" элементы питания, сверхплотная память, "одноатомный " транзистор.