据《今日美国》报道，日本筑波市国立材料科学研究所的科学家模仿大脑的工作原理，设计出一种仅由十几个微型纳米级分子构成的微型电脑。
参与该项研究的日本人工智能和分子电子学科学家Anirban Bandyopadhyay说，微型纳米电脑是由四甲基对苯醌(duroquinone)材料构成，四甲基对苯醌的形状是六边形圆盘上连接着4个圆锥细胞。四甲基对苯醌的直径小于1纳米，它比可见光波长还要小数百倍。在这种微型纳米电脑中共由17个四甲基对苯醌分子构成，其中1个四甲基对苯醌位于其他16个分子的围绕中心，整体装置都放置在一个金属表面。
这种微型纳米电脑的运算速度是普通晶体管计算机的16倍，研究人员声称，最终这项发明将实现比普通晶体管计算机运算速度快1000倍。负责研制该微型装置的科学家指出，它不仅能作为超级计算机的基础，还可用于控制复杂装置的元件。
在实验中，科学家通过一个非常锋利的带电传导针对放置在中心的四甲基对苯醌进行电脉冲调节，由于电脉冲强度的不同，纳米分子和其上的4个圆锥细胞将出现多种方式的变化。由于中心位置的分子与周围的16个分子存在微弱的化学关联性，当中心分子受到电脉冲调节而变化时，其他的16个分子也出现了变化。这就像是由16根蜘蛛丝织成的一张蜘蛛网，1只蜘蛛位于中心。当蜘蛛向某一个方向移动时，16根蜘蛛丝都会产生微弱的变化，而且变化的方向都不同。
根据这样的计算方法，中心四甲基对苯醌分子的电脉冲可向周围16个分子传送不同的指令。Bandyopadhyay 说，这项设计的灵感来源于人类的大脑细胞，大脑细胞呈现树状放射分支形状，每一个分支都可用于与其他分支细胞进行沟通。
正是大脑细胞的分支状结构连接才使大脑运算思考能力非常强大。由于四甲基对苯醌拥有4个圆锥细胞，本质上就有4个不同的方向。这个中心分子还同时控制其他16个分子，从数学上计算：一个电脉冲信号可以实现4的16次方个不同结果，也就是近43亿种结果。与之对比，普通晶体管计算机仅能够执行一种指令，仅有两种不同设置：0和1。这意味着一个电脉冲信号仅有两种不同结果。
Bandyopadhyay说，微型分子电脑还可用于控制复杂装配分子仪器的元件。这种分子仪器可用于医药科学领域。装配这样的分子仪器并植入血液中，能够摧毁人体内的肿瘤细胞。