Evolución de circuitos integrados y dispositivos de almacenamiento utilizados en ordenadores ha procedido a un ritmo exponencial: en la actualidad lleva 2 ó 3 años para cada sucesivos reducir a la mitad del tamaño del componente. Información de almacenamiento de información ha seguido una tendencia similar en miniaturización del tamaño de los trozos de material magnetizado utilizado en discos duros. Sin embargo, estas tecnologías tienen límites fundamentales, por debajo del cual los dispositivos dejarán de funcionar de una manera predecible. Por ejemplo, el óxido de capas utilizadas en semiconductores de óxido metálico complementario (CMOS) se están volviendo tan finas que ellos conducen la electricidad de manera mecánica cuántica por túnel de electrones. En 1998 se estimaba que microelectrónica y tecnologías de almacenamiento magnético que alcanzan sus límites de final dentro de 30 años. Proyecciones a gran escala de integración (VLSI) predicen que un único chip acomodará 90 millones de transistores con un tamaño de característica de 70 nanómetros y una velocidad de reloj de 900 MHz para el año 2010. En la actualidad, muchas dimensiones críticas en semiconductores dispositivos están en el rango de 100 nm, con algunas capas aislantes que decenas de nanómetros de espesor.