科学家们在量子点自动机中开创了混合价分子，以实现更快的室温操作，克服了晶体管的局限性。
这是一种低功耗的经典计算范式，其中混合价分子可以提供支持太赫兹开关速度（与目前基于晶体管的处理器中的千兆赫兹相比）和室温操作的纳米级计算设备。
近年来，由于物理限制（芯片上只能安装这么多晶体管）和性能提升降低，基于晶体管的计算机的改进速度明显放缓。
建立在混合价分子上的系统具有称为价电子的外部电子，这些电子能够响应外部电场在分子周围“跳跃”。
这种行为的原因是，在构成分子的所有电子中，它们与原子核的结合最不紧密。 这使得它们对环境的变化更敏感，例如施加的电磁场或附近分子或原子的影响。
在基于混合价分子的计算机中，基本单位是分子本身，其中信息通过分子内价电子的位置存储，类似于传统计算机中的比特。
其基本思想是操纵“细胞”中的局部电子状态（或分子轨道），而不是像晶体管那样切换电流，而是根据局部分子电荷表示信息，这一概念适用于通用计算，与量子计算不同。
为了了解哪些分子将充当最佳“位”，科学家们对几种混合价分子的性质进行了理论分析，例如氢分子阳离子（H2+）、氢分子阴离子（H2-）以及各种阳离子和阴离子碳基分子，例如乙烯和烯丙基二聚体，这些分子先前已在文献中提出过。
混合价分子作为计算生态位的功能取决于其价电子对电场的敏感程度，以及当混合价分子与附近的离子（带额外电荷的分子或原子）相互作用时其状态变化的程度。
另一个随机定位的离子的影响会影响价电子的位置、它们的行为方式以及将电子从一种状态转移到另一种状态所需的电场强度——这种行为对于这些计算设备的基本功能至关重要。
科学家使用计算模型来研究价电子在已知离子混合物价分子中附近离子影响下的价电子的动力学和行为。 他们发现，前面提到的分子中的价电子实际上受到附近离子的强烈影响，这是一个问题，因为如果这些比特不能保持其状态，计算机将无法可靠地运行。
两性离子已被探索为这个问题的可能解决方案，因为与作为带电分子存在的其他候选分子相比，它们在同一分子内明确定义的位置同时包含正电荷和负电荷，从而产生净中性电荷。