Nanotechnologia to dziedzina XXI w. Wraz ze wzrostem upakowania przyrządów elektronicznych na podłożu półprzewodnikowym potrzebne było wynalezienie zestawu technik pozwalających utrzymać tempo rozwoju zgodnie z prawem Moore'a, mówiącym, że liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja się co 18 miesięcy. Nanotechnologie to techniki pozwalające odwzorować elementy w skali nanometrowej, a nawet na poziomie pojedynczych cząstek czy atomów. Wzrost miniaturyzacji przyrządów elektronicznych pozwolił na ich gęstsze upakowanie, co przekłada się na wzrost mocy obliczeniowej procesorów. Dzięki szybkiemu rozwojowi tej dziedziny rozwinęły się również inne nauki, takie jak nanoelektronika i nanofotonika, które badają zachowanie się elektronów i fotonów (światła) w skali nanometrów oraz wykorzystują je do przesyłania informacji.
Szybki postęp tych dziedzin może w przeciągu kilkunastu lat doprowadzić do budowy w pełni funkcjonalnego komputera kwantowego, co byłoby rewolucją w dzisiejszym świecie. Ponadto są już wykonywane próby konstruowania fotonicznych układów scalonych, również w połączeniu z elektroniką – układów hybrydowych. Pozwoli to na szybszy przesył i przetwarzanie informacji w sposób dotychczas nieosiągalny. Wynika to z tego, iż współcześnie połączenia są elektryczne i mają postać ścieżek metalicznych. Przy ciągłym rozroście układów scalonych długość ścieżek w jednym z nich może wynosić nawet ponad 20 km! Każda ścieżka wprowadza pewną pojemność, która wpływa na szybkość układu oraz rezystancję, która wpływa na zwiększenie traconej mocy w układzie. Stosowanie fotonicznych połączeń w układach scalonych pozwoli uniknąć tych problemów, ponadto jednym światłowodem można przesyłać kilka sygnałów jednocześnie, co zwiększa gęstość przesyłu informacji. Już niedługo możemy być świadkami kolejnych rewolucyjnych dokonań, które ułatwią nam życie.
