Gli assemblatori porteranno una rivoluzione di ovvia e basilare importanza: gli ingegneri li useranno per ridurre le dimensioni e i costi dei circuiti integrati e aumentare la loro velocità di fattori enormi.
Con la grezza tecnologia odierna, gli ingegneri creano i pattern sui chip lanciando atomi o fotoni contro il silicio, ma la struttura dei circuiti rimane bidimensionale e errori su scala molecolare sono inevitabili. Usando gli assemblatori, comunque, gli ingegneri costruiranno circuiti in tre dimensioni con precisione atomica. I limiti precisi della tecnologia atomica oggi rimangono incerti perché il comportamento quantico degli elettroni in reti complesse di strutture molto sottili presentano problemi complessi, alcuni dei quali risultanti direttamente dal principio di indeterminazione. Qualunque siano i limiti, saranno raggiunti con l'aiuto degli assemblatori.
I computer più veloci useranno gli effetti degli elettroni, ma quelli di minore dimensione forse no. Potrebbe sembrare strano, ma l'essenza del calcolo non ha niente a che fare con l'elettronica. Un computer digitale è un insieme di interruttori capaci di accenderne e spegnerne altri. I suoi interruttori partono in un certo stato (ad esempio rappresentante 2 + 2) e poi passano in uno nuovo (rappresentante 4), e così via. Questi stati possono rappresentare quasi qualunque cosa. Gli ingegneri costruiscono i computer partendo da piccolissimi interruttori elettronici connessi da cavi semplicemente perché interruttori meccanici connessi da corde o fili sarebbero grossi, lenti, inaffidabili e costosi, oggigiorno.
L'idea di un computer puramente meccanico non è molto nuova. In Inghilterra durante la metà dell'800, Charles Babbage inventò un computer meccanico costruito con ingranaggi di ottone; la sua collaboratrice Augusta Ada, Contessa di Lovelace, inventò la programmazione dei computer. La continua riprogettazione della macchina, problemi con l'accurata costruzione degli ingranaggi, e l'opposizione di critici attenti al budget (alcuni dubitando dell'utilità dei computer) si combinarono nell'impedirne il completamento.
Seguendo questo stesso metodo, Danny Hillis e Brian Silverman del MIT Artificial Intelligence Laboratory costruirono uno speciale computer meccanico capaci di giocare a tris, che adesso si trova nel Computer Museum di Boston , vicino a un cortile; è un meccanismo pieno di assi rotanti e parti mobili che rappresentano lo stato della tavola di gioco e la strategia del gioco e rassomiglia molto a un grande modello molecolare con sfere e asticelle per collegarle, essendo costruito con pezzi di Tinkertoy.
Ingranaggi di ottone e pezzi di Tinkertoy possono creare solo computer grossi e lenti. Con componenti delle dimensioni di pochi atomi invece, un semplice computer meccanico potrebbe occupare 1/100 di micron cubico, molti miliardi di volte più compatto della cosiddetta microelettronica di oggi. Anche con uno spazio di memoria di un miliardo di byte, un computer nanomeccanico potrebbe stare in una scatola larga un micron, circa le dimensioni di un batterio. E sarebbe veloce. Benché i segnali meccanici si muovano 100.000 volte più piano dei segnali elettrici nelle macchine di oggi, essi dovrebbero viaggiare a una distanza 1 milione di volte inferiore e quindi impiegherebbero di meno. Quindi un semplice computer meccanico sarebbe più veloce di uno elettronico attuale.
I nanocomputer saranno probabilmente migliaia di volte più veloci dei microcomputer elettronici - forse centinaia di migliaia di volte più veloci, se lo schema proposto dal premio Nobel Richard Feynman funziona. L'aumento della velocità ottenuto diminuendo le dimensioni è una storia vecchia nell'elettronica.