光計算機是一種由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存儲和處理的新型計算機。與電子計算機使用的集成電路相似，光計算機的基本組成部件是集成光路。
光計算機之所以引起人們的興趣，是因為光與電子相比，具有顯著的優越性。首先，光速是每秒30萬千米，而電子的運行速度只有在理想狀態下才接近光速。
在實際應用中，硅集成電路執行開關操作時，電子的運動會受到各種各樣的阻礙，其運動速度要比光速至少慢1000多倍，並且電子在運動過程中遇到阻礙時，還會釋放熱量，即消耗能量，而光在傳播過程中是沒有這個現象的。
另外，電子是帶有負電荷的粒子，電子在運動時，電磁場會對它產生影響，而光子的運動是自由的，甚至相互交叉時也不會發生影響。還有，電子開關器件一次只能處理一個信號，如果將計算機的器件改為光器件，則一次能夠執行多個開關操作，因為它可以被多束光同時驅動，而各束光之間完全可以保持相互獨立，互不干擾。
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