"Der Computer der Zukunft wiegt vielleicht nicht mehr als 1,5 Tonnen" - als diese Prognose 1949 in dem Magazin "Popular Mechanics" erschien, waren Computer gigantische, 30 Tonnen schwere und ganze Räume füllende Rechenmaschinen. Zehntausende von Vakuumröhren und hunderte von Kabelkilometern benötigte allein der 1946 gebaute ENIAC, um die für damalige Zeit unerhörte Rechenleistung von weniger als drei Millisekunden für die Multiplikation zweier zehnstelliger Zahlen zu erreichen. Die bloße Möglichkeit, dass diese Rechenleistung einmal von Computern in der Größe eines Fingernagels um ein Vielfaches übertroffen werden würde, mutete wie reine Spekulation und Utopie an.

	Computerchip © DOE

Doch auch fast 30 Jahre später, als die Rechner dank Transistortechnologie und Mikrochip begannen, immer kleiner und leistungsfähiger zu werden, zweifelten selbst die Großen der Computerbranche noch ernsthaft an den universellen Einsatzmöglichkeiten ihrer Produkte: "Es gibt keinen Grund, warum jemand einen Computer zu Hause haben wollen sollte", verkündete noch 1977 Ken Olson, Gründer der Computerfirma Digital Equipment. Und auch Bill Gates war 1981 der Ansicht: "640 Kilobyte sollten für jeden genug sein."

Doch die Wirklichkeit hat inzwischen sowohl die vermeintlichen Utopien als auch die Zweifler längst überholt. Computer aller Art haben längst unseren Alltag erobert, aus vielen Bereichen sind sie schlicht nicht mehr wegzudenken. Und sie werden immer kleiner. Seit Beginn des Silizium-Zeitalters vor rund 40 Jahren hat sich die Dichte der Transistoren auf einem Chip im Mittel alle 18 bis 24 Monate verdoppelt. Leitungen und Transistoren der heutigen Rechner sind nur noch ein Hunderstel so breit wie ein menschliches Haar, die Abstände zwischen den einzelnen Bauteilen liegen im Nanometer-Bereich.

Doch der rasanten Miniaturisierung sind Grenzen gesetzt. Setzt sich die, vom Mooreschen Gesetz vorausgesagte Entwicklung weiter fort, könnte bald ein Stadium erreicht sein, in dem ein weiteres Schrumpfen unmöglich wird. Unterhalb einer gewissen Größe, dann nämlich, wenn die einzelnen Schaltkreise nur noch durch wenige Atome voneinander getrennt sind, beginnen so genannte Quanteneffekte zu wirken. Physikalische Gesetzmäßigkeiten, die beispielsweise Elektronen dazu befähigen, dünne isolierende Schranken zu "durchtunneln" und damit Lecks" in den Schaltkreisen solcher Chips zu erzeugen.

Tom Theis, Leiter der Physikalischen Forschung bei IBM sieht die Grenze der Miniaturisierung sogar schon früher erreicht: "Wenn die Silizium-Mikroelektronik die ultimativen Grenzen weiterer Miniaturisierung erreicht, wird der kleinste Transistor noch immer mehr als eine Million Atome beinhalten." Wann genau dieses Stadium erreicht wird, ob in zehn, 20 oder sogar erst in 30 Jahren, darüber sind sich die Experten noch uneins. Doch darüber, dass es kommt, herrscht absolute Einigkeit. Doch was dann?