ほとんどの情報処理は、データを処理するために電子に含まれるエネルギーを利用しています。フォトニックコンピューティングは、これらの電子を光子に置き換え、光波を使用してデータを処理および保存します。光は最速であるため、理論的には、フォトニクスは遅延を最小値に抑える、電気よりも優れた情報処理媒体となります。

原理的には、光の速さでビットが移動するため、従来の情報処理に比べて10～50倍の帯域幅向上が実現できます。また、処理能力を向上させたい場合、従来の電子情報処理では電力供給を増やす必要がありますが、光学情報処理ではその必要がないため、10倍のエネルギー効率向上が可能です。

この分野におけるケンブリッジコンサルタンツのイノベーションは、医療画像用の光子チップ開発の経験に基づいています。当社は現在、高速で低遅延および低消費電力を実現するためのシリコンフォトニクス集積回路（PICs）の開発に取り組んでいます。

情報を生体細胞に書き込んで保存することは、持続可能で信頼性の高い情報処理の発展を加速させるでしょう。CATALOGとケンブリッジコンサルタンツが共同で開発したDNAストレージマシンは、2020年、英語版WikipediaをDNAにエンコードするという画期的な進歩を実現し、速度、スケール、正確性の面で成功を収めました。

生体コンピューティングは、DNAやタンパク質などの生物由来の分子を使用します。ナノバイオテクノロジーの進歩により、生きた細胞をプログラムし、特定の化学的インプットに対して予測可能な方法で反応できるようにする方法が発見されました。初期段階ではコストと労力がかかりますが、その後の数十億個の細胞の育成において非常にコストパフォーマンスが高くなります。

こうした当社の開発事例が示すように、情報をDNAに書き込むことで、非常に安価な方法で、膨大な量のデータを小さく受動的な形で保存することが可能になります。また、この方法は、シリコンよりもエネルギーコストを削減できます。データセンターのエネルギー使用量が4年ごとに倍増する中、生体コンピューティングは、より持続可能な未来を約束するものと言えます。

量子コンピューティングは、電子が、物質粒子または波として同時に機能できる物理現象に基づいています。この特性は、情報をバイナリビット（0または1）の形式で保存および処理するという基本的な発想を変え、代わりにキュービット（0から1までの任意の数）を使用します。粒子は無限の状態のいずれかの数を表現し、無限に異なる方法で他の粒子と相互作用することができます。

量子コンピュータは、従来の情報処理よりも非常に複雑な問題を、より速く解決できるポテンシャルを有しています。これは、ビジネス上、非常に大きな利益につながることを示唆します。現在当社では、お客様がビジネス化の戦略を計画できるよう、アドバイスを提供しています。可能性の探索から社内理解が得られ、それにより革新的な事例が生まれ、価値のある先発企業という他社より有利なポジションを得ることができます。

人間の脳の神経系を模倣するという、生物学にインスピレーションを得たニューロモーフィックコンピュータの出現は、驚異的なパフォーマンスとエネルギー効率を約束するものです。ニューロモーフィックコンピューティングは、低電力エッジAIアプリケーションに適しています。スマートビジョンシステムから自律型ロボットまで、価値の高い、あらゆる新規商業アプリケーションの実装に役立つと予想されます。

ニューロモーフィックコンピュータは、従来の情報処理とは異なり、連続的なデータ処理を使用していません。神経細胞が情報を処理する方法を模倣し、スパイクが1つまたは複数の神経細胞を刺激することで他の神経細胞を活性化します。このアプローチでは、人工のシリコン神経細胞を使用してスパイクニューラルネットワーク（SNN）をイベントトリガー情報処理を実行します。これにより、特定された一連の神経細胞と相互接続のための、並行およびターゲット指向の処理が可能になります。

超低電力動作は、SNNがほとんどの時間を「オフ」モードで過ごし、変更または「イベント」が検出されたときにのみ作動することで実現されます。一度アクションが開始されると、大量の並行操作（1000以上のCPUが並行して動作するのと同等レベル）がトリガーされるため、電力を大量に消費する高速計算処理をせずに済み、同じワークロードに対するCPU/GPUと比較して、わずかな電力しか消費しません。