HP公司2005年2月4日宣布其研究人员已经证实，他们发明的一项技术能够取代晶体管 ——半个世纪以来计算机的基本构成元件，此项技术将为计算机的设计制造带来新的曙光。
在今天发表在《应用物理学报杂志》(Journal of Applied Physics)上的一篇文章中，HP实验室量子科学研究(QSR)组的三名成员提出并论证了一种“crossbar latch”的技术，它提供了一般计算所需的信号恢复(restoration)和反转(inversion)，而无需晶体管。运用该项技术，科研人员将能设计出性能惊人的计算机，比今天的计算机性能高出成千上万倍。
该论文的作者之一，HP高级研究员兼HP实验室量子科学研究组主任Stan Williams说：“我们在重新发明分子级的计算机。crossbar latch提供了利用纳米大小的设备来制造计算机所需的重要元件，这种设备目前相对来说并不昂贵，而且易于制造。”
HP实验室量子科学研究组目前正致力于研究纳米级的电子设备，它们将首先作为硅技术的补充，并将有朝一日彻底取代该技术。硅技术预计在十年之内将会达到其物理极限。除了研究分子级计算的基本科学原理之外，HP实验室量子科学研究组还在探索架构问题，并确定如此微小的设备怎样才能十分经济地进行大规模制造——数千个设备加起来才与一根头发的直径差不多。
经过实验证明的latch包含单根线来充当信号线路，并以一个可进行电交换的分子级接合点与两根控制线交叉。通过向控制线路应用一系列电压脉冲，并利用位于对面电极中的开关(switches)，latch就可以执行“非(NOT)”操作，它连同“与(AND)”和“或(OR)”操作组成了构成电路基本逻辑的三大操作，也是一般计算的基础。此外，它还可以将电路中的逻辑电平(logic level)恢复到理想的电压值，这使得设计师可以将许多简单的门(gates)连在一起来执行计算。
标准半导体电路需要用三极晶体管来执行“非(NOT)”操作和信号恢复。然而，人们普遍认为晶体管无法被缩小至几毫微米大小，并且还能执行运算。
论文的另一位作者，HP实验室量子科学研究组的高级计算机设计师Phil Kuekes认为：“晶体管将能继续在硅电路中使用多年，这项技术最终必将取代计算机中的晶体管，就像之前晶体管取代真空管，而真空管取代电磁继电器一样。”
Kuekes曾在2003年7月获得crossbar latch的专利(专利号：U.S. 6,586,965)，《应用物理学报杂志》中题为《crossbar latch中逻辑值的存储、恢复和反转》的文章展示了这项技术的应用。论文的作者之一，HP实验室量子科学研究组的科研人员Duncan R. Stewart进行了大部分测试，证明该设备确实可以工作。论文在发表前经过了严格的同行评审。
Stewart说：“之前我们已经证实，我们能够利用分子级接合点和逻辑设备来制造可工作的内存，它能执行如“与(AND)”和“或(OR)”等简单逻辑操作。crossbar latch是我们在理论上实现实用的纳米级计算所要求的多个处理步骤所需的最后组件。”
围绕crossbar latch的研究获得了国防先进技术研究计划署(DARPA)的部分支持。
