纳米范围内没有晶体管，而是单个分子和激光发挥作用来存储信息和执行算法。然而最重要的是，对基于分子的量子计算机的研究为我们提供了令人兴奋的未来一瞥。

激光可用于捕获、保持和精确检测单个细胞甚至单个分子。光镊的这一原理已为人所知30年。

现在，两个研究小组已经使用它来互连整个分子阵列，并像量子计算机中的量子位一样使用它们。由于各有一个钙原子和一个氟原子，原子电荷差异极大，因此可以在分子水平上实现状态“0”和“1”的经典观察。

实现这种结构所需的努力是巨大的。需要一整套光镊，主要是激光器，每个光镊都持有一个单氟化钙分子。

分子必须冷却至-463.27°F接近绝对零，这样它们就不再振动。然后可以根据不确定性原理以尽可能小的能量设置单个分子旋转。

未来的信息处理

总而言之，这听起来仍然相当不切实际，而且可能比20世纪60年代充满房间的柜式计算机更加庞大和耗电。

然而，令人兴奋的是研究人员对未来实验的看法。由于与晶体管甚至量子计算机中的量子位相比，分子相对复杂，因此可测量状态的数量增加了。

下一步，众所周知的比特和量子比特中的“0”和“1”将成为基于分子的量子计算机中具有可能状态-1、0和+1的三比特或三比特。

这意味着不仅存储基本信息的单位从纳米缩小到皮米范围。使用“3”作为基础还可以得到更高的信息密度。例如，只需要63个三比特，而不是100个比特。

如果AppleM2Ultra总共可以拥有1340亿个晶体管，那么在未来的某个时刻，同一表面积上可以容纳100万亿个状态——换句话说，理论上是这样。