光子計算機是一種由光子信號進行信息處理、信息存儲、邏輯操作和數字運算的新型計算機。集成光路是光子計算機的基本構成部件，包括核鏡、透鏡和雷射器。光子計算機和傳統計算機相比較，有以下幾點好處：
(1)光計算機的光子互聯晶片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應的影響，在自由空間將光子互聯，就能提高晶片的集成密度。
(2)光子沒有質量，不受介質幹擾，可以在各種介質和真空中傳播。
(3)光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉傳播，傳播時各自不發生幹擾。
(4)光子在導線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的1000倍，光計算機的運算速度比傳統計算機更快。20世紀50年代末，科學家提出光計算機的設想，即利用光速完成計算機運算和儲存等工作。與晶片計算機相比較，光子計算機可以提高計算機運行速度。1896年，戴維米勒首先研製出光開關，體型較小。1990年，貝爾實驗室的光計算機工作計劃正式開啟。根據元器件的不同，光子計算機可以分為全光學型計算機和光電混合型計算機。全光學型計算機比光電混合型計算機運算速度快，還可以對手勢、圖形、語言等進行合成和識別。貝爾實驗室已經成功研製出光電混合型計算機，採用的是混合型元器件。研發製作全光學型計算機的重要工作就是研製電晶體，這種電晶體與現存的光學「電晶體」不同，它能用一條光線控制另一條光線。現存的光學「電晶體」體積較大較笨拙，滿足不了全光學型計算機的研發要求。