Chumin Wang, Carlos Ramírez y Vicenta Sánchez escriben sobre las posibilidades reales de crear nuevos materiales de diseño que supongan una revolución técnica como lo pudieron ser en su momento el plástico o el silicio: Materiales por diseño ¿ficción o realidad?.

«El diseño de nuevos materiales a partir de fundamentos puramente teóricos o ab-initio ha sido el sueño de generaciones de científicos. Dado que, en principio, cada una de las propiedades de todos los materiales pueden describirse por la mecánica cuántica, uno podría reemplazar el método de prueba y error por el diseño computacional a primeros principios de materiales y dispositivos. Sin embargo, existen numerosos problemas técnicos que impiden este sueño. Primeramente, el problema cuántico de muchas partículas fuertemente correlacionadas sigue siendo un reto para los físicos. Los métodos numéricos, tales como la interacción de configuraciones o el Monte Carlo cuántico, son capaces en principio de resolver con precisión la ecuación de Schrödinger de muchos cuerpos. Sin embargo, debido a su extremadamente alto costo computacional, el uso de estos métodos es muy limitado en la práctica, por lo que en la mayoría de los casos se utiliza la aproximación de campo medio, en la que se aborda únicamente la dinámica de una partícula en presencia de una interacción promedio con las demás partículas, tales como en los métodos de Hartree-Fock o funcional de la densidad. En esta última se introduce una energía de correlación e intercambio que le permite incluir algunos efectos más allá de campo medio.»