現代科學技術突飛猛進，電子計算機的運算速度和存儲容量日益顯示出不相適應。我們可以肯定地說：電子計算機一定要被光子計算機所代替。利用激光和集成光學的新科學技術，研製成光子計算機，其信息存儲量可達100億億位，比電子計算機容量大10億倍；其運算速度可達1000億次，比電子計算機快1000倍，甚至10000倍！
自從第一台電子計算機誕生以來，電子計算機已經發展到第五代，卻始終沒有脫離電子學的範疇，依然依賴於電信號的傳輸、運算和處理。利用電子進行數字運算和信息傳輸，需要線路網絡，在元件越來越小的發展趨勢下，電路板上能夠容納的導線數目有其極限，這樣，電子線路就束縛住現代電子計算機的手腳。而且，由於處理器的大小受到限製，電子計算機的運算速度也隻能快到一定程度。在通常的傳統處理器裏，電子是在線路網絡中穿梭於不同的微處理機與元件之間，有時必須相互等待，好像汽車必須按秩序地一個一個地通過路口一樣，不能隨便加速搶道，因而信息傳輸速度受到一定限製，使運算速度也無法突破一定極限。
激光的出現，使人們自然而然地想到要發展光子計算機。多少年來，科學家們夢寐以求地想用光子代替電子設備中的電子，如果這一夙願得到實現，便可能研製出比現代任何計算機的功率和靈敏度都高、存儲量和運算速度都大得多的新的一代計算機。
從物理學中可知，光子是光的最小能量單位，在一定程度上和電子一樣。今天應用的全部電氣轉換技術，都是用電子工作的，並統一在“電子學”這一總的概念之下。事實上，光子同電子比較，具有許多優點。光子以光速運動，很少受磁場或“兄弟光子”的幹擾而造成偏移或脫離軌道。而且，如上所述，如今已明顯地看出電子學在計算機製造方麵存在著功能極限。為了賦予計算機以更多的“人工智能”，我們必須在技術上付出更高的代價，毫不遲疑地用光子去取代電子的地位。
其實，光子技術早已來到我們的生活之中，激光唱盤，超級商場裏的光學掃描裝置，都是用光子代替電子傳送信息的實例。此外，光纖通信日益廣泛應用，取代傳統的電纜通信。毫無疑問，由光子代替電子工作，研製光子計算機是今後計算機發展的正確方向。
近20多年來，美國和日本的有關研究實驗機構之間，不加聲張地進行著一場技術比賽，競相研製光子計算機。
1982年初，美國國際商品機器公司宣布製造了第一台光子計算機，不過這個“嬰兒”隻能在“保溫箱”裏生活，在接近絕對零度的溫度下工作。可是，光子是在常溫下工作的，要想製造出能夠實用的光子計算機必須研製出光子工作的各種光子元件。因此，美國貝爾實驗室集中力量從事“光學回路”的研製工作，這種回路在一定程度上跟今天的電子集成電路相同，也可以做得那麽小。光學回路是利用高純度晶體層製造的，通過晶體層的形狀來調節和控製光的響應和通路。貝爾實驗室研製光計算機還裝有光檢測器、光晶體管、光波導等元件，這些元件是研製計算機所必需的元件。
與美國同時，日本仙台東北大學電氣通信研究所研製成功一種“雙穩態激光二極管”，使數字技術的邏輯開關工作狀態和開關準確度取得較大的可靠性。在這方麵，日本研製光計算機技術，似乎比美國略勝一籌。而且，日本慶應大學試製成功“激光纖維屏極”，在光學處理圖像方麵也嶄露頭角。高級機器人的眼睛，通常是用電視攝像機拍攝對象的濃淡圖像，再用計算機處理圖像信息，因而需要時間太長。慶應大學“激光纖維屏極”能以等於通用計算機100萬倍的速度攝取對象的圖像。這樣，就為解決各種有關圖像信息係統的計算難題開辟一條途徑。
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