量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將會(huì)給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學(xué)帶來巨大的進(jìn)步。
不過，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。如今，量子計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)堡壘已經(jīng)開始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀(jì)40年代才會(huì)看到真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，但來自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計(jì)算已經(jīng)邁過了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
代表性技術(shù)：量子糾錯(cuò)、量子編程、后量子密碼學(xué)
實(shí)際應(yīng)用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計(jì)算服務(wù)、量子通訊衛(wèi)星
數(shù)據(jù)分析
在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個(gè)數(shù)字大約每?jī)赡昃蜁?huì)翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關(guān)于消費(fèi)習(xí)慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟(jì)，社會(huì)還有政治等等方面的深刻信息?？上У氖牵m然“大數(shù)據(jù)”成為了一個(gè)熱點(diǎn)，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會(huì)被分析。
在接下來的30年里，我們處理巨量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會(huì)逐漸提高。自動(dòng)人工智能軟件將會(huì)可以從散亂的數(shù)據(jù)中識(shí)別并提取有關(guān)聯(lián)的信息。而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會(huì)從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到普通人手里。
人們將會(huì)獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過這種能力來迫使政府以及各種機(jī)構(gòu)對(duì)它們的政策負(fù)責(zé)。而這很有可能引起關(guān)于數(shù)據(jù)限制的沖突。超級(jí)個(gè)性化營(yíng)銷，政府對(duì)人民數(shù)據(jù)的監(jiān)視，以及各大數(shù)據(jù)被盜案件的曝光則會(huì)引起數(shù)據(jù)所有權(quán)的討論。各個(gè)敵對(duì)勢(shì)力則可以利用被盜取的，從暗網(wǎng)中購(gòu)買的，甚至是開源的數(shù)據(jù)來相互攻擊。
代表性技術(shù)：可視化、自動(dòng)化、自然語(yǔ)言處理
實(shí)際應(yīng)用：深度學(xué)習(xí)超級(jí)計(jì)算機(jī)、犯罪預(yù)測(cè)、新加坡國(guó)家智能平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)安全
網(wǎng)絡(luò)安全不是一個(gè)嶄新的話題。事實(shí)上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡(luò)上的珍珠港”這一警告。但是在未來的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來越多的連接，網(wǎng)絡(luò)安全將會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)首要的話題。
目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò)攻擊越來越多，但是它們大多數(shù)的目標(biāo)都只是個(gè)人或者企業(yè)。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會(huì)擴(kuò)散。而未來的世界將不會(huì)是如此的簡(jiǎn)單。
隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數(shù)百萬(wàn)個(gè)其他的事物相互連接，網(wǎng)絡(luò)攻擊的后果也會(huì)越來越嚴(yán)重。國(guó)家、企業(yè)、以及個(gè)人的數(shù)據(jù)將會(huì)面臨越來越隱蔽的攻擊。有些甚至在數(shù)年后才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。目前，人們可以想象出來最壞的情況就是“網(wǎng)絡(luò)世界末日”– 在越發(fā)越瘋狂越頻繁的攻擊下，整個(gè)世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)以及其中所包含的經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能的崩潰。
代表性技術(shù)：用戶身份鑒定技術(shù)、自我進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)、下一代解密技術(shù)
實(shí)際應(yīng)用：美國(guó)網(wǎng)絡(luò)司令部、Oceans 00001011、網(wǎng)絡(luò)隱私與安全
社交網(wǎng)絡(luò)
如今，大約有65%的美國(guó)人使用社交網(wǎng)絡(luò)，而在2005年，這個(gè)數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始展現(xiàn)出改變?nèi)祟愋袨榈哪芰?。但是在未來?0年里，社交科技將會(huì)給人們帶來可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。
人們將會(huì)使用科技形成社會(huì)契約和基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的社交結(jié)構(gòu)，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權(quán)力結(jié)構(gòu)。比如政治輿論，由于目擊者們可以直接在網(wǎng)絡(luò)上揭露腐敗和壓迫而不用通過媒體的過濾，政府將會(huì)發(fā)現(xiàn)輿論越來越難被直接控制?；蛘咂髽I(yè)責(zé)任，雖然企業(yè)可以通過社交網(wǎng)絡(luò)直接接觸到消費(fèi)者，這些消費(fèi)者也可以利用社交網(wǎng)絡(luò)來突破營(yíng)銷的噪音，使企業(yè)對(duì)他們的產(chǎn)品和行為負(fù)責(zé)。
眾籌和直播將會(huì)使內(nèi)容創(chuàng)作進(jìn)一步的民主化，從而模糊媒體人與觀眾之間的區(qū)別。而比特幣以及其他加密貨幣也許會(huì)把貨幣和交易的控制從政府手中剝離，從此基于社會(huì)共識(shí)而不是政府的規(guī)定。
代表性技術(shù)：區(qū)塊鏈技術(shù)、應(yīng)用社會(huì)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)身份與名譽(yù)管理
實(shí)際應(yīng)用：區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用、社交媒體與心理健康、先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備