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·现在，剩下的每一个链条都代表正确答案。（用PCR）将这些链条复制数万亿份。
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·运用一种名为“电泳”的技术读取这些正确链条（作为一个整体来读取）的DNA序列。读取结果看上去像一条独特的线，这一结果也指明了题目中的“推销员”应该走的正确线路。
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晶体中的大脑
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还有一种方法可以利用第三维度，就是直接在三维空间里构建一台相当于晶体的计算机，计算元件的大小相当于晶格内的分子大小。
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斯坦福大学教授兰伯特斯·海塞林克曾描述过这样一个系统，其中的数据储存在一个晶体当中作为全息图——一种光波干涉的模式。11利用这种三维储存法，存储1比特的数据仅需100万个原子，因此每立方厘米都可以拥有一万亿比特的储存量。还有一些研究项目则希望利用晶体的常规分子结构，将其作为真正的计算元件。
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纳米碳管：巴基球的变种
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1996年，美国莱斯大学的理查德·斯莫利和罗伯特·柯尔以及萨塞克斯大学的哈罗德·克罗托三位教授共同获得诺贝尔化学奖，这是对他们1985年发现的由大量碳原子形成的足球状分子的表彰。由于这些分子都呈六边形及五边形，就像里查德·巴克明斯特·富勒的建筑设计一样，因此被称为“巴基球”。这些不同寻常的分子是由熔炉的热烟气自然形成的，强度极高——是钢的100倍，这是它们与富勒的建筑创新共有的特征。12
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最近，日本NEC电气集团的饭岛澄男博士表明，除了球形的巴基球外，碳弧灯产生的烟雾也含有细长的碳分子，看上去像是长长的管状物。这种分子叫作纳米管，因为它们体积极小——把50 000个这样的分子并排放在一起才相当于人类一根头发丝的直径，它们由同样的五边形碳原子构成，并且也和巴基球一样拥有不同寻常的强度。
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纳米管的非凡之处在于，它可以表现出以硅元素为基础的电脑元件所具备的电子功能。如果纳米管是直的，它可以像金属导体一样导电，甚至导电性能更好。如果纳米管有一些螺旋形的弯曲，那它就可以履行晶体管的功能。可以利用纳米管制作各式各样的电子设备。
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纳米管其实是由石墨构成的，其厚度相当于一粒原子，因此尺寸远远小于集成芯片上的硅晶体管。虽然纳米管非常小，却比硅元素的设备更持久耐用。此外，它们比硅更耐热，因此比硅晶体管更容易装配到三维阵列当中。加州大学伯克利分校的物理学教授艾利克斯·塞特尔博士认为以纳米管为基础的计算元件的阵列三维与人脑相似，但比人脑的容量更大、速度更快。
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量子计算：茶杯中的宇宙
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量子微粒是构成物质的梦。
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——戴维·莫泽
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现在为止，我们讨论的仅仅是数字计算，事实上还有一种更强大的方法，叫作量子计算。它可以解决连大规模并行处理数字计算机都无法解决的难题。量子计算机利用的就是量子力学自相矛盾的结果。事实上，这么说有点多余——因为量子力学的所有结果都是自相矛盾的。
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要注意，加速回报定律和本书中的其他推测并不以量子计算为依据。书中的种种推测都以可随时测量的趋势为基础，而不是基于20世纪技术进步的不连续性。到21世纪，将不可避免地出现技术断层，届时量子计算势必可以证明自己的资格。
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什么是量子计算呢？数码计算的基础是信息的“比特”，或开或关——要么是0，要么是1，交替循环。比特又被组织成更大的结构，比如数字、字母或者单词，事实上这些结构又可以代表任何一种形式的信息：文本、声音、图片、活动图像。从另一方面来看，量子计算的基础是Q比特，从本质上来看，就是0和1同时出现。Q比特的基础是量子力学中固有的模棱两可性。位置、动量或其他基本粒子的状态都保持这种“模棱两可”的状态，直到一种确定的过程让粒子“决定”自己的位置在哪儿、去过哪儿、具有何种性能等等。举例来说，假设一束光子以45°角投射到一块玻璃上，每一粒光子接触到玻璃的时候，都可以选择是直接穿过玻璃还是反射回来。每一粒光子都将同时选择两条路径（其实还不止于此，详见下文），直到一个有意识的观察过程强迫光子选择究竟要走哪一条为止。许许多多现代实验都已经充分证明了这一行为。
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在量子计算机中，单个电子的一种性质可以代表Q比特——核自旋是一种比较普遍的选择。如果用正确的方式装配，电子就无法决定它们的核自旋的方向（上或下），因此会同时呈现出两种状态。电子旋转状态的有意识观察过程——或其他取决于这种状态的后续现象，都可以消除这种模棱两可性。这种消除模棱两可性的过程叫作量子退相干[3]。如果没有量子退相干，我们生活的世界将会是一团乱麻。
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量子计算机的优点在于我们可以对它提一个问题，同时提供一个方法来检测答案。我们可以用这样的方法来设定Q比特的量子退相干，只有一个答案可以通过测试并在退相干中幸存下来，未通过的答案就相互抵消。因为还有很多其他方法（比如，递归和遗传算法），因此量子计算的关键之一在于，要仔细陈述问题，还要用明确的方法来检测答案。
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Q比特系列代表要同时解决问题的答案。单个Q比特代表两个可能的答案。两个连接的Q比特代表4个可能的答案。一台拥有1 000个比特的量子计算机同时代表21 000个（这一数据大约相当于一个十进制数字，由1开始，后面跟着301个0）可能的答案。这一问题的陈述（作为一项可以运用到潜在答案的测试来表达）出现在Q比特串当中，因此Q比特就进行退相干（也就是说，每个Q比特都从模棱两可的0~1状态转化为确定的0或1状态），留下了一系列通过测试的0和1。从本质上来看，所有这21 000个潜在答案都同时做出了尝试，但只有正确答案通过了测试。
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显然，通过量子退相干读取答案的过程正是量子计算的关键所在，同时这也是最难把握的一步。想想以下类比案例就明白了：刚开始学习物理的学生都知道，如果光以某种角度投射到镜子上，就会在镜子表面以同样的角度朝反方向反射回去。但根据量子理论就不是这样了。事实上，每个光子在镜子的任一可能角度都发生了反射，已经尝试了每一条可能的道路。不过大部分道路相互抵消了，只留下了经典物理学预测的道路。假如镜子代表一个有待解决的问题，只有正确答案（光线以投射时的角度反射）才能在所有的量子取消过程中幸存下来，量子计算机的工作原理也是这样。解决问题答案的正确性就是用这样的方法设定的，大部分潜在答案——即没有通过测试的答案，会相互抵消，只留下可以通过测试的比特序列。因此，一面普通的镜子可以被视为量子计算机的特殊案例，尽管它只能解决非常简单的问题。
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还有一个更有用的例子，加密代码的基础是对大数字进行因子分解（因子分解就是决定哪些较小的数字相乘可以得出较大的数字）。其实，用几百个比特对一个数字进行因子分解，这对任何一种数码计算机都是不可能的，即使我们有几十亿年的时间等待答案。一台量子计算机可以同时尝试每一种因素的潜在组合形式，并在不到10亿分之一秒的时间内解开密码（同人类观察者交流答案所花的时间要稍微久一点）。在其关键的消除模棱两可性阶段，量子计算机应用的测试非常简单：只需用一个因子同另一个因子相乘即可，如果答案等于加密编码，那我们就解决了这个问题。
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据说，量子计算对数字计算而言就像氢弹对阵鞭炮。如果认识到数字计算本身就是革命性事件，就会懂得这种描述的非凡之处。这种类比建立在以下观察的基础上：假设（至少在理论上可以这样假设）一种如宇宙一般大小的（非量子）计算机，宇宙中的每一个中子、电子和质子都装进了这台计算机当中，并且每一个粒子（也就是宇宙中的每个微粒）都可以在每秒之内进行数万亿次计算。现在，想象一下这台宇宙般大小的超级计算机不能解决的某些问题，即使我们可以在下一次大爆炸或者宇宙中所有的星辰陨灭之后——大约100亿~300亿年后，都可以运行这台计算机。有很多有关于这种大规模难解问题的例子，比如说，用1 000比特破解加密代码，或者解决“旅行推销员到访1 000个城市”的问题。虽然大型数字计算机（包括理论上的那台宇宙般大小的计算机）做不到，但这类问题对微型量子计算机而言却可以在10亿分之一秒之内就迎刃而解，不费吹灰之力。
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量子计算机真的可行吗？研究进展表明，从理论上和实际操作上来看，答案都是肯定的。虽然真正的量子计算机还没有制造出来，但利用退相干方式的有效性已经得到了证明。洛斯阿拉莫斯国家实验室的艾萨克·庄和麻省理工学院的尼尔·格申菲尔德已经使用丙氨酸分子中的碳原子制造了一台量子计算机。他们的量子计算机只能做“1+1”之类的简单运算，但这仅仅是个开端。当然，几十年来我们一直在利用量子效应进行其他可操作的应用，比如晶体管中的电子隧道效应。13
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咖啡杯中的量子计算机
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设计可操作的量子计算机困难重重，其中一个困难便是其体积要特别小，基本上相当于原子或分子的大小。但要在热效应下让单个原子或分子移动非常困难。此外，一般而言，单个分子极其不稳定，无法用来建造一台可靠的机器。对于这些问题，艾萨克·庄和格申菲尔德实现了理论上的突破。他们的解决方案是，取一杯液体，把每一个分子当作一台量子计算机。现在，他们拥有的不是一台分子大小的不稳定的量子计算机，而是一个含有1023台量子计算机的杯子。这个方案的意义不在于拥有更多的大规模并行计算，而在于出现了大量冗余。这样一来，一些分子不可避免的不规律运动对杯中液体包含的所有分子的统计行为就没有影响了。这种利用数万亿分子统计行为克服单个分子缺少的可靠性的方法，与阿德曼教授利用数万亿条DNA链克服DNA计算中类似问题的方法非常相似。
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