从目前的研究情况看，未来新型计算机将在下列几个方面取得实质性的突破：

光子计算机：利用光作为信息传输介质的计算机，具有超强的并行处理能力和超高速的运算速度。1990年1月底，贝尔实验室研制成功第一台光子计算机。目前，光子计算机的许多关键技术，如光存储技术、光存储器、光电子集成电路等都已取得重大突破。除了贝尔实验室，日本和德国的其他公司都投入巨资研制光子计算机，预计未来将出现更先进的光子计算机。

生物计算机（分子计算机）：采用蛋白质分子构成的生物芯片，在这种芯片中，信息以波的形式传播，运算速度比当今最新一代计算机快10万倍，能量消耗仅相当于普通计算机的十分之一，并且拥有巨大的存储能力。

量子计算机：是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。传统的计算机与量子计算机之间的区别是前者遵循经典物理规律，而后者遵循独一无二的量子动力学规律，是一种信息处理的新模式。同时，量子计算机能够实现量子并行计算，其运算速度可能比目前PC机的Pentium Ⅲ晶片快10亿倍。美国的研究人员已经成功地实现了4量子位逻辑门，取得了4个锂离子的量子缠结状态。