Optinen tietojenkäsittely on tietotekniikka tutkimus- ja teoriavaiheessa. Ajatuksena olisi tehdä tietokone, joka käyttää täysin valoa (fotoneja) sähkön (elektronien) sijasta tietojenkäsittelyä varten. Optisten tietokoneiden vetovoima on rajallinen, koska lyhyillä etäisyyksillä ne tarvitsevat enemmän virtaa kuin elektroniset tietokoneet saman laskennan suorittamiseksi. Silti optinen tietojenkäsittely voi sallia tietokoneiden rakentamisen fyysisesti mahdottomaksi elektroniikan avulla. Optinen tietojenkäsittely on vielä kehitysvaiheessa – laboratoriossa on tällä hetkellä rakennettu vain muutamia hyvin rajallisia prototyyppejä.
Optinen tietokone käyttää ensisijaisesti lasereita signaalien lähettämiseen. Valitettavasti laserit eivät voi olla vuorovaikutuksessa suoraan toistensa kanssa millään mielekkäällä tavalla, joten laskelmien suorittaminen vaatii välittäjää aineen muodossa. Yritykset tehdä “optisia transistoreita” ovat pyrkineet pyörimään materiaalien ympärille, jotka emittoivat valoa valikoivasti vastauksena tulevan valon voimakkuuteen. Näiden komponenttien yhdistäminen suureksi rainaksi voi mahdollistaa optisen tietokoneen rakentamisen.
Tähän mennessä optiikka on innostuneesti otettu käyttöön tiedonsiirtoon pitkiä matkoja, kuten kuituoptiikassa. Lyhyillä etäisyyksillä – ja tämä on yksi optisen laskennan tärkeimmistä haitoista – valon aiheuttama energiahäviö vaatii kuitenkin enemmän tehoa signaalin lähettämiseen kuin elektronien käyttäminen saman signaalin lähettämiseen samalla etäisyydellä. Pitkillä etäisyyksillä valo voittaa, mutta osa tietokoneiden tarkoituksesta on, että niiden pitäisi olla pieniä, ja etäisyydet, joiden yli valo on parempi (10 metriä tai enemmän), ovat tietotekniikan standardien mukaan melko suuria . Silti on ajateltavissa, että optisia kanavia voitaisiin käyttää suurissa supertietokoneissa datan lähettämiseksi tehokkaammin kuin elektroniikka.
Teoriassa optinen tietojenkäsittely voisi tuottaa tietokoneita kymmeniä tuhansia kertoja nopeammin kuin nykypäivän tietokoneet, koska valo voi kulkea paljon nopeammin kuin sähkövirta. Käytännössä kuitenkin tarve käyttää suuria valonsäteitä signaalin menetyksen välttämiseksi on estänyt tämän mahdollisuuden. Viime aikoina Harvardin yliopiston tutkijat löysivät kuitenkin tavan kääntää rekisteriä käyttämällä vain yhtä fotonia, mikä on virstanpylväs, joka voisi avata tien tehokkaaseen optiseen tietojenkäsittelyyn. Tutkijat hyödynsivät plasmoneja, pieniä pintahäiriöitä väliaineessa, joka voidaan luoda pommittamalla sitä fotoneilla.
Optinen tietojenkäsittely, kuten kvanttilaskenta, on yksi niistä villikorttitekniikoista-se on yksi kymmenistä lähestymistavoista, joita kehitetään odottaessaan fyysisten rajojen vastaista tavanomaista sähköistä tietojenkäsittelyä, mutta jää nähtäväksi, kantaako se hedelmää pidemmällä aikavälillä. Ellet työskentele tekniikan parissa itse, voimme vain odottaa ja katsoa.