1.
光子芯片，是人類根據運用光路傳輸信息的原理製作的光子器件，用於線性計算來幫助人類進行信息處理。
麻省理工學院的研究團隊及其合作者，早在2016 年就提出了使用光子代替電子為計算芯片架構的理論，他們稱之為可程序設計納米光子處理器。美國的艾克塞特大學、牛津大學和明斯特大學三所高校對光子芯片進行了研發。科羅拉多大學的科研人員日前已研製成功世界上第一款以光子傳輸信息的微處理器芯片。
2.
光粒子在一定的物理層面上是速度最快的粒子。光子集成電路靠在導體中傳播的光線進行數據傳輸。科學家在數字信號處理器上附加光學加速器，製成光學數字信息處理器，可以令芯片的運算速度大大提升。美國科羅拉多大學研製的光子芯片，比現行電子芯片運行速度快50倍。在光子芯片上使用多個光學開關器，在複雜的反射鏡、濾波器以及稜鏡結構中利用不同波長、相位和強度的光線組合，可以強化和並行處理信息。
實驗將磷化銦和硅整合到混合芯片中，給具有發光屬性的磷化銦施加電壓，光就進入的硅片導體。眾所周知硅的光路由能力極佳。由此產生持續的激光束以驅動其他的硅光子器件。
未來，大量的混合硅激光器和硅光子學部件能被集成到單一硅基芯片上去。
英特爾公司日前宣佈，該公司聯合加州大學聖芭芭拉分校，已成功研發了世界上首個電力混合硅激光器，光電這兩種物理粒子被成功湊在一起。
專家表示，集成納米光子器件和半導體晶體管取代大型真空管一樣具有革命性。哥倫比亞大學華裔科學家率領團隊打造了一款不同波導模式之間的轉換器，這是實現“模式分多路複用”（MDM）這一技術的關鍵，用以大大增強光學芯片的信息處理能力。微型化光學元件、縮小光子集成器件也是研究人員希望攻克的難題之一。
3.
光子也許是目前高效而穩定、計算能力最強的單元，其特性適合線性計算，而不擅長傳統的邏輯計算。光器件的開關速度比電子器件快，而且光波具有不同的波長、頻率、偏振態和相位信息，可以用來代表不同數據，這包含了高維度的並行計算。
理論上，光子運算的速度可達每秒千億次以上，可以在光學計算機啟動的一瞬間完成所有信息處理。其超高速度比電子計算快數百萬倍，比人腦快 1000 倍。而且光子傳輸和轉換所需的能量小、過程穩定，糾錯設計相對簡單，所造成的信息畸變和失真極小。
4.
光纖傳輸正在逐步替代傳統的銅線，而光子芯片未來能否徹底替代電子芯片，目前仍是個問題。美國企業Ayar Labs以低成本製作出能接合光學元件的硅芯片，不過它的光電子芯片用光傳輸數據卻用電子進行計算。預計光電子芯片將於明年上市。
光子芯片超強的線性計算能力也許能助它成為計算的“聖盃”。不過，要完全取代電子芯片還有很大難度。
未來的光子芯片將能同時執行百萬個並行任務，大量光子芯片並行的運算能力則可達到目前最龐大電子芯片的1000倍。目前，光子芯片會用在數據中心，以後有望實現微應用，用於移動設備等。
5.
光子芯片或將是未來 AI 計算的硬件架構，可能徹底淘汰 CPU。
科學家預測可利用光子芯片搭建量子計算機，能靈活模擬數字計算的任意工作狀態，可廣泛用於電子信息對抗、武器裝備研究、情報獲得和分析處理、戰爭設計和戰場模擬、衛星導航定位、生命科學探索等領域，是引領時代變革和未來的核心技術之一。
光子芯片未來工藝微縮的空間還很大，或有機會突破目前面臨的摩爾定律的限制。發展光子芯片的通用計算能力，還將逐步擴大其應用的範圍。網友表示這是價值萬億的發明。如此機會，興許就是“中國芯”實現彎道超車的最漂亮的機會，是我輩實現媽媽的心願和強國夢的時刻！畢竟這在美國也剛起步不遠呢。
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