Leibniz entschied sich aus Gründen der einfachen Verarbeitung in seiner mechanischen Maschine für das Binärsystem.
Er hätte sich gewundert, dass 3 Jahrhunderte später einmal die Computer-
welt weiterhin auf dem Binärsystem aufbaut.
Das Binärsystem weiterhin einzusetzen beruht auf der Tatsache, dass die mechanischen Rechenmaschinen durch elektrische Rechenmaschinen abgelöst wurden.
Relais kamen in den ersten elektrischen Rechenmaschinen oder dem 1.Computer zum Einsatz. Diese können auch nur die Zustände "an" oder "aus" annehmen.
Relais sind mit einem hohen Anteil an mechanischen Bauteilen sehr störanfällig.
Aus diesem Grund wurden die Relais durch Transistoren ersetzt. Transistoren können auch nur die Zustände "an" oder "aus" annehmen. Sie stehen einmal unter Spannung und einmal nicht.
Da Transistoren ohne mechanische Bauteile auskommen, können sie deshalb in ihren Abmaßen sehr klein gefertigt werden.
Heutige Transistoren im Bereich der Prozessor-Technologie erreichen fast schon atomare Grösse. Der Intel Pentium 4 Prozessor mit 2,2 GHz Tacktung besteht aus 55 Millionen Transistoren auf einer Fläche nicht größer als ein Fingernagel.
In Zukunft werden die Transistoren noch kleiner und leistungsfähiger. Es sind Prozessortaktraten von 10 GHz und mehr angestrebt, bei etwa 400 Millionen Transistoren.
Ein Problem der immer kleiner werdenden Transistoren liegt in der Annäherung an die Größe eines Atoms.
Die auf Siliziumkristallen basierenden Komponenten eines Chips werden durch quantenmechanische Effekte die notwendigen Halbleitereigenschaften immer geringer. Mit Erreichen der atomarer Größe werden die Halbleitereigenschaften völlig verlohren gehen.
Hinzu kommt das Verhalten von den elektrischen Verbindungen bei dieser geringen Größe. Sie verhalten sich nicht mehr wie Leiterbahnen sonder sind so nah aneinander, dass sie sich mit Elektroschmog gegenseitig stören. Sie können nicht mehr richtig entstört werden.
In der Theorie werden alle Komponeten des Chips auf molekularen Ebene verkleinert und miteinander vernetzt. Signale zwischen den Komponenten werden in Lichttechnik mit unterschiedlichen Wellenlängen transportiert.
Rein theoretisch sind dann Prozessorgeschwindigkeiten von 500 THz (Terahertz) = 500.000 GHz möglich.
Neueste Forschungen gehen in dem Bereich Bio-Physik und Bio-Chemie. Mit Fotosynthese, Flureszierung oder der Photonik (Lichttechnologie) werden Alternativen gesucht.
In noch entfernterer Zukunft könnten sogar bionische Transistoren auf der Grundlage von Bakterien entwicklet werden. Dies führte zu noch kleineren Transistoren mit noch mehr Leistung.