Aktuelle Prozessoren mit hohen Rechenleistungen und ihren Millionen von Transistoren stoßen bald an ihre herstellungsprozessbedingten physikalischen Grenzen. Auch die immer kleiner werdenden Abstände der Leiterbahnen und Transistoren auf den Grundträgern der Prozessoren führen zum so genannten Übersprechen bei benachbarten Leiterbahnen. So kann im Extremfall eine Bit-Information generiert werden, wo vorher keine war, oder das Bit auf der Leitung kippt in die andere Wertigkeit.
Mit der Verkürzung der Schaltzeiten der Transistoren und Miniaturisierung kommt es auch wegen des vorhandenen elektrischen Widerstands und dadurch, dass die Transistoren zwar sicher durchschalten, aber auf Grund der geringen Spannung nicht mehr vollständig abschalten, zu einer Erwärmung des Chips. Diese Verlustleistung in Form von Wärme muss an die Umwelt abgeführt werden, um eine stabile Funktion des Prozessors zu gewährleisten. Durch die Verringerung des Spannungshubs und der Versorgungsspannung der Prozessoren kann man die Verlustleistung reduzieren. Leckströme im Halbleitermaterial führen ebenfalls zu einer ungewollten Erwärmung, die zu Materialausdehnung und damit zur physikalischen Zerstörung führen kann.