理論計算機科学
同じ頃ドナルド・ヘッブが脳における学習の数学的モデルを導入した。生物学的データがこの仮説を裏付けつつ、若干の修正が行われていき、ニューラルネットワークと並行分散処理が確立された。
20世紀初頭から始まった量子力学の発展により、量子の波動関数上で演算が可能ではないかという概念が生まれた。これはすなわち、複数の状態を同時並行的に計算できることを意味する。そこから20世紀後半に量子コンピュータの概念が生まれ、1990年代にはピーター・ショアが量子コンピュータを使えば素因数分解を多項式時間で解けることを示し、もし(数千万量子ビットを量子的に扱える量子コンピュータが)実現すれば公開鍵暗号システムも安全ではなくなることを示した。
理論計算機科学の研究はこれらを基盤としているが、他にも多くの数学問題や学際的問題を扱っている。