隨著人工智能、大數據和云計算的快速發展，超高速和高能效的算力需求呈指數級增長，現有馮?諾依曼架構下的傳統電子計算體系難以同時實現超高算力和低能耗。光計算是采用光作為信息處理的基本載體，以實現信息處理或數據運算的新型計算體系，具備高帶寬、低能耗、抗干擾等優勢，可突破電子計算瓶頸，成為未來探索的重要方向。目前，光計算處于發展初期階段，光經典計算和光量子計算兩條技術路線并行發展，產業生態逐步發展，行業應用潛力巨大，未來市場前景廣闊。

為深化各方對光計算技術體系、產業現狀和未來應用發展趨勢的了解，中國信息通信研究院（簡稱“中國信通院“）日前正式發布了《光計算技術與產業發展研究報告（2023年）》。

本報告基于光計算的技術原理分類、產業發展現狀、當前國際布局和未來行業應用展開研究。報告研究了通用光計算及專用光計算技術原理，分析了光計算產業生態成熟度及國內外發展布局，總結了光計算未來演進趨勢及潛在應用場景；建議各方在技術攻關、產業鏈建設、應用探索等方面加強協作，推動實現高性能與低能耗的算力基礎設施建設，助力我國數字經濟持續高質量發展。

報告核心觀點

1. 光經典計算和光量子計算的計算原理不同，但系統結構類似。光具有波粒二象性，光經典計算基于光的波動性包括干涉、散射等，而光量子計算基于光的粒子性，包括量子態的疊加、糾纏等。兩種計算方式的系統結構均可以分為光發射、光處理和光接收三部分，對應部分之間具有一定的聯系性和差異性。

2. 光計算處于發展初期，預計將分三階段推進。光經典計算與光量子計算均基于傳統光器件技術與產業基礎，具備一定的共用性，但當前發展尚不成熟，諸多技術方案有待驗證，產業化鏈條有待完善，新應用場景有待挖掘。預計未來發展將分三階段逐步推進，從展現優勢、初步落地到提升性能、拓展應用場景再到進一步完善、進入更為大眾的市場中去。

3. 光計算應用前景廣闊，市場投融資活躍。光計算速度的提升有望解決多領域中對大數據處理的急切需求，可在人工智能、氣象監測、金融投資、生物醫藥等諸多領域發揮重要作用，市場潛力巨大。近年來，產學研持續一體化，初創企業完成多輪融資，資本市場活躍。

4. 我國光計算未來發展建議和展望。基于我國光計算發展現狀，本報告從技術、產業、應用三個方面給出光計算發展建議：攻克關鍵技術難題，促進核心技術產業化；推動全產業鏈建設，優化企業扶持政策；開展新應用試點，助推商業化落地。