未來新型計算機系統包括光計算機，生物計算機和量子計算機。 量子計算機，早先由理查德·費曼提出，一開始是從物理現象的模擬而來的。可他發現當模擬量子現象時，因為龐大的希爾伯特空間使資料量也變得龐大，一個完好的模擬所需的運算時間變得相當可觀，甚至是不切實際的天文數字。理查德·費曼當時就想到，如果用量子系統構成的計算機來模擬量子現象，則運算時間可大幅度減少。量子計算機的概念從此誕生。 量子計算機（quantum computer）是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子資訊，執行的是量子演算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。量子計算機應用的是量子位元，可以同時處在多個狀態，而不像傳統計算機那樣只能處於0或1的二進位制狀態。2014年1月3日，美國國家安全域性（NSA）斥資8千萬美元研發用於破解加密技術的量子計算機。