光子計算機是一種由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。它由激光器、光學反射鏡、透鏡、濾波器等光學元件和設備構成，靠激光束進入反射鏡和透鏡組成的陣列進行信息處理，以光子代替電子，光運算代替電運算。光的并行、高速，天然地決定了光子計算機 的并行處理能力很強，具有超高運算速度。光子計算機 還具有與人腦相似的容錯性，系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的計算結果。光子在光介質中傳輸所造成的信息畸變和失真極小，光傳輸、轉換時能量消耗和散發(fā)熱量極低，對環(huán)境條件的要求比電子計算機低得多。
　　美國貝爾實驗室宣布研制出世界上第一臺光學計算機。它采用砷化鎵光學開關，運算速度達每秒10億次。盡管這臺光學計算機與理論上的光學計算機還有一定距離，但已顯示出強大的生命力。人類利用光纜傳輸數據已經有20多年的歷史了，用光信號來存儲信息的光盤技術也已廣泛應用。然而要想制造真正的光子計算機 ，需要開發(fā)出可以用一條光束來控制另一條光束變化的光學晶體管這一基礎元件。一般說來，科學家們雖然可以實現這樣的裝置，但是所需的條件如溫度等仍較為苛刻，尚難以進入實用階段。
　　美國馬薩諸塞州的一家光學技術公司——光導發(fā)光元件系統(tǒng)公司目前正與美國航空航天局馬歇爾航天中心合作開發(fā)用來制造光學計算機的“光”路板，實現對光子移動的控制，并有望在今年取得突破。1999年5月，在美國西北大學工作的新加坡科學家何盛中領導的一個有20多人的研究小組利用納米級的半導體激光器研制出世界上最小的光子定向耦合器，可以在寬度僅0.2至0.4微米的半導體層中對光進行分解和控制。