俄羅斯聯邦核中心——全俄實驗物理科學研究所（俄羅斯國家原子能集團公司（Rosatom）位於下諾夫哥羅德州薩羅夫區的企業）研製出獨一無二的光學超級計算機，並已取得專利。這種光學超算與傳統計算機相比具有巨大優勢。
這裡指的是所謂的光子計算機，其計算過程"建立"在激光輻射脈衝的相互作用上，而不是像傳統計算機那樣建立在電子元件的工作上。這種光子計算機由電和"光"兩部分組成。機器代碼（即一組指令）轉換為激光脈衝。光子通過波導進入光子處理器，激光脈衝在這裡發生相互作用，然後進行與電子計算機相同的邏輯運算。接下來，激光束離開處理器，返回計算機的電子部分，光學信息再次轉換成用戶可以訪問的電信息。
光子計算機研發人員、全俄實驗物理科學研究所理論與數學物理研究所首席研究員謝爾蓋·斯捷潘年科解釋稱，光子計算機可用來解決超出"半導體"超級計算機能力的問題。他表示，應用光子技術實現傳統計算機性能只需數萬分之一或數十萬分之一的能量。
斯捷潘年科表示："如果一臺超級計算機需要放在一個足球場大小的建築內，那麼同樣性能可通過半升杯子即可容納的光子計算機來實現，且散熱量約為一百瓦，比鍋爐低。"
各國專家早就開始研製光子計算機，但由於各種原因均未成功。全俄實驗物理科學研究所提出了新的光子計算機工作原理，可以儘可能地減少計算機光電部分之間的轉換，因為這種轉換需要大量的時間和能量。
全俄實驗物理科學研究所發明的光子處理器進行對半導體計算機而言最複雜的乘法運算時每秒最多可執行5萬兆次浮點運算，且這種處理器的峰值功率僅為100瓦（而相同功率的現有電子處理器每秒最多僅可執行5兆次浮點運算，即比光子處理器慢一萬倍）。與此同時，通過縮短光波長度可大幅提高光子計算機的性能。
至於藉助光子計算機可解決哪些具體問題，例如研究人類遺傳特徵。
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