光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。一般是由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備構(gòu)成，靠激光束進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的陣列進(jìn)行信息處理，以光子（photon）代替電子（electron），光運(yùn)算代替電運(yùn)算。

光的并行、高速，天然地決定了光子計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng)，具有超高運(yùn)算速度。光學(xué)計(jì)算比普通計(jì)算快一百萬倍。

光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性，系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)，并不影響最終的計(jì)算結(jié)果。光子在光介質(zhì)中傳輸所造成的信息畸變和失真極小，光傳輸、轉(zhuǎn)換時(shí)能量消耗和散發(fā)熱量極低，對(duì)環(huán)境條件的要求比電子計(jì)算機(jī)低得多。隨著現(xiàn)代光學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合，在不久的將來，光子計(jì)算機(jī)將成為人類普遍的工具。

1990年初，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成世界上第一臺(tái)光子計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)的基本組成部件是集成光路，要有激光器、透鏡和核鏡。

由于光子比電子速度快，光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度可高達(dá)一萬億次。它的存貯量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾萬倍，還可以對(duì)語言、圖形和手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別與合成。

明顯的優(yōu)勢(shì)，不用電子，用光子做傳遞信息的載體，就有可能克服前面談到的那些限制，制造出性能更優(yōu)異的計(jì)算機(jī)。

（1）光子不帶電荷，它們之間不存在電磁場(chǎng)相互作用在自由空間中幾束光平行傳播、相互交叉?zhèn)鞑?，彼此之間不發(fā)生干擾，千萬條光束可以同時(shí)穿越一只光學(xué)元件而不會(huì)相互影響。

（2）光子沒有靜止質(zhì)量，它既可以在半真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，傳播速度比電子在導(dǎo)線中的傳播速度快得多（約1000倍），也就是說，光子攜帶信息傳遞的速度比電子快計(jì)算機(jī)內(nèi)的芯片之間用光子互連不受電磁干擾影響，互連的密度可以很高。

（3）超高速的運(yùn)算速度，光子計(jì)算機(jī)并行處理能力強(qiáng)，因而具有更高的運(yùn)算速度。電子的傳播速度是593km/s，而光子的傳播速度卻達(dá)3×10^5km/s。

（4）超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量，與電子計(jì)算機(jī)相比，光子計(jì)算機(jī)具有超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量。光子計(jì)算機(jī)具有極為理想的光輻射源——激光器，光子的傳導(dǎo)是可以不需要導(dǎo)線的，而且即使在相交的情況下，它們之間也不會(huì)產(chǎn)生絲毫的相互影響。光子計(jì)算機(jī)無導(dǎo)線傳遞信息的平行通道，其密度實(shí)際上是無限的，一枚五分硬幣大小的枚鏡，它的信息通過能力竟是全世界現(xiàn)有電話電纜通道的許多倍。

（5）能量消耗小，散發(fā)熱量低，是一種節(jié)能型產(chǎn)品。光子計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)，只需要同類規(guī)格的電子計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)能量的一小部分，這不僅降低了電能消耗，大大減少了機(jī)器散發(fā)的熱量，而且為光子計(jì)算機(jī)的微型化和便攜化研制，提供了便利的條件。

光子計(jì)算沒有量子計(jì)算快（量子計(jì)算是全球活躍話題之一！）

光子計(jì)算：這涉及通過導(dǎo)光材料介質(zhì)更換導(dǎo)電材料介質(zhì)。顯著提高當(dāng)前仍在開發(fā)中的計(jì)算技術(shù)的速度。

量子計(jì)算：涉及用于數(shù)據(jù)處理的雙電子自旋矩狀態(tài)。

量子計(jì)算比光學(xué)計(jì)算要快得多。

光學(xué)計(jì)算比普通計(jì)算快一百萬倍。

量子計(jì)算機(jī)比普通計(jì)算機(jī)快10 ^ 8倍。

審核編輯：劉清