בימינו לא ניתן לדמיין את קיום האנושות ללא מחשבים. מאז המצאתם, דרישותינו למשאבי מחשוב (כגון שרתי אחסון, מחשבי מסחר וטכנולוגיות הדמיה לאבחון רפואי) הולכות וגדלות. כדי לעמוד בהן, מנהלת תעשיית המחשבים מרוץ מתמשך אחר מזעור רכיבים והתקנים אלקטרוניים (דוגמה להתקן שכזה היא טרנזיסטור – רכיב חשמלי המשמש כמתג אלקטרוני). זאת כדי שכוח החישוב שלהם יגדל וניתן יהיה לבצע חישובים רבים יותר באמצעים קטנים יותר. כך ניתן יהיה לצייד מכוניות, מטוסים, טלפונים ושעונים חכמים ומערכות רבות נוספות בכוח חישוב רב. כאן מכניקת הקוונטים – תורה שמתארת את עולם החלקיקים בקנה מידה זעיר – נכנסת לתמונה. בעולם המחשוב הקוונטי מנצלים תכונות קוונטיות ייחודיות לשיפור משמעותי של כוח החישוב. זהו תחום מבטיח ביותר, וכמה חברות כבר הציגו מחשבים קוונטיים בסיסיים. עם זאת, המרחק עד למחשבים קוונטיים מלאים – כלומר בעלי כוח חישוב גדול מזה של מחשבים סטנדרטיים – עדיין רב. לכן קיימת אלטרנטיבה נוספת, האולטימטיבית כרגע, למזעור רכיבים והתקנים אלקטרוניים והיא האלקטרוניקה המולקולרית (אלקטרוניקה בקנה מידה ננומטרי). בתחום זה הרכיבים וההתקנים האלקטרוניים מורכבים ממולקולות קטנות, זולות, שצורכות מעט חשמל, ומאפשרות לבצע פעולות חישוב מורכבות באמצעות ניצול תכונות קוונטיות מולקולריות ייחודיות. בנוסף, בתחום זה התפתחו תיאוריות המאפשרות לחשב זרמים חשמליים הצפויים להתפתח בצמתים מולקולריים (שבהם מולקולות בודדות כלואות בין שתי אלקטרודות) המשמשים כרכיבים והתקנים אלקטרונים. במחקר זה פיתחנו שיטה חישובית (תיאוריה ואלגוריתמיקה) שבאמצעותה ניתן לחשב ולפרש תוצאות שמתקבלות ממדידות של צמתים מולקולריים, כלומר את עוצמת ודינמיקת הזרמים החשמליים שמתפתחים בהם. כך ניתן לחזות הולכה חשמלית (התכונה הבסיסית שנחוצה לפעולה של רכיבים והתקנים אלקטרוניים) של מולקולות חדשות, ולתכנן רכיבים והתקנים אלקטרוניים מזעריים מתקדמים.