Электронная промышленность сейчас перешла на технологический процесс 22 нм, именно такие микросхемы – процессоры и чипы памяти – представили лидеры индустрии. Некоторые разработчики строят заводы, которые будут выпускать микросхемы, изготовленные по 14 нанометровому процессу, а в течение пяти лет может быть совершен переход к технологии 10 нм.

Уменьшение размеров отдельных элементов на практике означает уменьшение энергопотребления, увеличение скорости работы и увеличение количества элементов микросхемы. Так, процессор Intel Core i7-3940XM, выполненный по технологии 22 нм, содержит 774 миллиона транзивторов, размещенных на площади 296 мм2.

Однако дальнейшее уменьшение технологического процесса имеет определенные пределы, связанные с тем, что размеры отдельных элементов приближаются к размерам отдельных атомов. Уже сейчас в процессорах КМОП толщина подзатворного слоя составляет 5 атомных слоев. Далее разработчики столкнутся с такими физическими и квантовыми ограничениями, как эффект туннелирования, смыкание затвора, проблемы напряжения питания и рассеиваемой ячейкой мощности.

Оборонный комплекс США интересуют квантовые вычисления, наноматериалы и масштабируемая память. Как сообщает агентство IDG, в заявлении DARPA говорится о том, что технологическое лидерство является основой национальной безопасности США, поэтому изучением возможности создания перспективной электроники занимается оборонное агентство. DARPA известно такими проектами как ARPANET, позднее превратившимся в интернет; боевые роботы, в том числе BigDog; самообучающиеся системы; микробеспилотники; «умная» одежда.

Грант будет распределен между исследовательскими группами университетов Иллинойса (Урбана-Шампейн), Миннесоты (Нотр Дам), Калифорнии (Лос-Анджелес), а также Мичиганского университета (Энн Арбор) и знаменитого калифорнийского университета в Бэркли. Координирует програму исследований научно-исследовательский консорциум Semiconductor Research Corporation (SRC), который поддерживают IBM, Intel, Micron, Globalfoundries и Texas Instruments.