近日，美国麻省理工学院(MIT)电子钻研尝试室(RLE)、哈佛大学以及奥地利维也纳技术大学的科学家们指出，他们研造出了一种由单个光子节造的全光开关，新的全光晶体管有望让传统推算机和量子推算机都受益。

新的全光开关的主题是一对高度反光的镜子。当开关打开时，光信号能穿过这两面镜子，当开关关关时，信号中约20%的光能穿过镜子。如此一来，这对镜子就组成了所谓的光学共振器。该钻研的辅导者、MIT物理学教授弗拉达·乌勒提诠释路，若是镜子间的距离凭据光的波长精确地调整，那么，对某些波长的光来说，镜子就是通明的，这就是默认的“开”状态。

在ERL的尝试中，两面镜子间的空腔内充斥了超冷的铯原子组成的气体。通常情况下，铯原子与穿过镜子的光“井水不犯河水”。但若是某个“门光子”以分歧的角度射入两面镜子的中央，将一个原子的一个电子推入更高能态，它就会扭转空腔的物理个性，使光无法再通过空腔，令开关关关。

随着传统推算机芯片上蜂拥的晶体管越来越多，芯片的能耗与日俱增且变得更热，这款全光晶体管或许能够解决这两个问题。当然，超冷的原子云团并非网络服务器内晶体管的梦想设计规划。乌勒提说：“对于经典推算来说，这只是一个概想性的尝试。我们也能在光纤或固片内使用不纯净的原子做出同样的设备。”

这款设备可能对量子推算机来说更有益处。量子推算依附量子机造内涵的不确定性来处置信息，其信息处置速度远远快于传统机械。通常的信息比特只能代表0或者1，而量子比特以0和1的叠加状态存在，这种吞吐性使几个量子比特能够被并行处置，因而能够一次执行多个运算。

科学家们已经使用激光捕获离子和核磁共振造作出了原始的量子推算机，但很难让量子比特维持叠加状态，光子更容易维持叠加状态，科学家们可据此造作出一系列处于叠加状态的光学电路。更沉要的是，乌勒提暗示，传统晶体管能够将电信号内的噪音过滤掉，而量子反馈则能将量子噪音抵消，因而，人们能造作出通过其他步骤无法获得的量子状态。

这一开关也能用做目前还没有的光探测器：若是光子撞上了原子，光无法通过空腔，这意味该设备能够在不粉碎光子的情况下探测其踪影。

斯坦福大学电子工程学教授耶莱娜·乌克维斯则以为：“推算设备的能耗是一个大问题。新设备的美好之处在于，它能真在单光子状态下开关，因而，能量损失更幼。应该能够在更容易整合进推算机芯片内的物理系统上沉复该尝试。”