Kühlung und Energiebedarf sind ja jetzt schon ein krasses Hindernis. Über 4GHz geht bis heute mit Lüftkühlung kaum was. Und selbst die muss schon relativ aufwändig sein. Nicht zu vergessen, dass Highend CPU´s für den Endkundenmarkt Anfang der Achtziger meist eine Verlustleistung von 2-4 Watt hatten (z.B. Motorola 68020), während heutige Top-Prozessoren mal eben über 100W kommen.
Den Quantencomputer würd ich übrigens vorerst außen vorlassen. Erstens gibt es bis heute nicht mal ein lauffähiges versuchsmodell, zweitens sind da noch sehr viele Fragen bezüglich der grundlegend anderen Arbeitsweise im Unklaren.
Biocomputing wird sich wahrscheinlich auch nur für bestimmte Bereiche eignen, vorläufig sind Spintronics und Nanoröhrchen am interessantesten. Bei ersterem gab´s bisher immerhin einfachste Schaltungen unter Laborbedingungen und Nanoröhrchen an sich gibt´s auch schon in der Praxis. Bisher fehlt da noch die Möglichkeit, sie als Prozessor zu bauen.
Beide könnten jeweils einen Teil der Probleme bei Energieaufnahme, stacked building oder evtl noch einer Shrink-Stufe lösen. Immerhin muss in beiden Fällen nur ein wesentlich geringerer Stromfluss als bei heutigen Rechnern stattfinden für einen Schaltvorgang. Den Artikel in der Bild der Wissenschaft hab ich zwar vor längerer Zeit gelesen, aber ich glaube, die Kernspannung soll damit später mal im Milivolt Bereich oder sogar darunter liegen.
Mal zwei Links, leider nicht auf Deutsch:
http://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/RTN/
http://en.wikipedia.org/wiki/Spintronics
Einfach deshalb, weil es im Gegensatz zu Quanten- und Biocomputern, sowie Kohlenstoffnanoröhrchen bisher kaum einer kennt. Übrigens sponsert AMD die Spintronic-Forschung in Deutschland.
Edit: Hab ich ganz vergessen: MRAM und IBM´s Racetrack Memory nutzen auch Spintronic Effekte.
