1974年，西北大学的马克·拉特纳和IBM的阿里·阿维拉姆两位研究人员设想了一个大胆的愿景。他们想象有一天，计算机将使用单个分子来执行数字计算，从而产生令人叹为观止的机器。这一天即将到来：两组研究人员刚刚开发出首批实用的逻辑电路，其组件已被缩小到分子大小。
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无论如何构造，计算机电路都是通过引导电流穿过一系列开启和关闭的放大器，或晶体管来工作的。哈佛大学的化学家查尔斯·利伯缩小了晶体管的尺寸，使用了只有10个原子厚的硅或氮化镓线。他和他的合作者创建了一个带有凹槽的模板，当放置在平面上时会形成小隧道。然后，他们迫使含有硅线的液体流经这些隧道。“就像河流中的木材一样，这些线在流动中排列整齐，”利伯说。最后，研究人员旋转模板并重复使用氮化镓线的过程，创建了一种交叉网格图案，其中每个交叉点都充当晶体管。完成的电路已成功执行了简单的加法运算。
荷兰代尔夫特理工大学的塞斯·德克尔和他的同事之前已经用圆柱形的碳分子，即碳纳米管，制造了类似的小型晶体管。现在，他们已经在芯片上铺开了数千个纳米管，并将其中三个连接到铝触点并用金桥连接在一起，以创建一个简单的测试电路。可能还需要一到二十年才能使这两种方法中的任何一种最终实现实用的分子计算机，但德克尔现在可以想象它将如何发生：“我们已经将单个分子结合起来制造逻辑电路。这在该领域已经成为圣杯25年了。”
带有金触点的碳纳米管晶体管——计算机的微小未来？照片由Tu Delft/Gripp提供
