Rozpraszanie energii cieplnej wewnątrz struktur krzemowych stanowi obecnie największą barierę w procesie dalszej miniaturyzacji systemów obliczeniowych. Każda tranzystorowa operacja przełączania wiąże się z wydzieleniem ciepła Joule’a, które musi zostać odprowadzone poza obręb kryształu, aby zapobiec degradacji fizycznej połączeń oraz zjawisku ucieczki termicznej. Zagadnienie to wykracza daleko poza proste chłodzenie radiatorami, dotykając fundamentalnych praw transportu fononów w skali nanometrycznej.
Złożoność problemu wynika z faktu, że tradycyjne modele przewodnictwa, opierające się na prawie Fouriera, przestają być w pełni miarodajne, gdy wymiary geometryczne elementów stają się mniejsze niż średnia droga swobodna nośników ciepła.