隨著全球算力需求進入指數級增長階段，傳統電子芯片逐漸逼近物理極限，摩爾定律放緩倒逼計算技術尋求新突破。光子計算憑借光子傳輸速度快、能耗低、并行性強等特性，成為重構計算產業價值鏈的核心技術方向。國際競爭日趨白熱化，美國、歐洲、日本等通過政策扶持與技術封鎖加速布局光子芯片、量子計算等前沿領域。中國在這一賽道展現出強勁爆發力。
光子計算是一種利用光子作為信息載體進行數據處理和計算的技術。它基于光的高速傳播特性，能夠實現超快速的數據傳輸與運算，相比傳統電子計算，在處理大規模并行計算任務時具有顯著優勢，可大幅提高計算效率、降低能耗。在我國，隨著數字經濟蓬勃發展，對強大計算能力的需求日益增長，光子計算產業迎來巨大發展機遇。
從科研角度看，國內高校與科研機構在光學領域基礎研究不斷深入，為光子計算技術突破提供理論支撐。
從產業應用層面，我國龐大的電子信息產業基礎可助力光子計算產業鏈構建，從光子芯片制造到系統集成應用，有望形成完整產業生態。同時，國家對前沿科技的政策支持與資金投入，也為光子計算產業發展注入強勁動力，使其有望在人工智能、大數據處理等前沿領域實現彎道超車，提升我國在全球信息技術領域的競爭力。
中國光子計算市場呈現“三足鼎立”特征：通信基礎設施升級、AI算力重構、量子計算突破三大方向并行發展。區域競爭上，武漢光谷、長三角光子產業帶、珠三角激光智造集群、西安硬科技示范區形成四大產業基地。
當前技術突破聚焦四大方向：
集成光子學商業化：3D異構集成方案將硅基與氮化硅器件垂直堆疊，功能密度提升千倍;二維材料異質集成技術(如石墨烯-氮化硅混合器件)實現100GHz調制帶寬，可能顛覆現有技術路線。
算法-硬件協同創新：光子計算架構重塑算法生態，如ResNet-50模型訓練時間從3天壓縮至6小時。商業化落地場景擴展至自動駕駛、生物光子學等領域。
產業鏈價值分布：上游材料環節被日美企業主導;中游器件領域，中際旭創、光迅科技光模塊市占率提升至32%;下游系統集成由華為、Cisco占據62%份額。新興應用如超快激光加工(飛秒級精度)驅動光伏切割、動力電池焊接需求激增60%。
據中研產業研究院《2025-2030年中國光子計算行業市場現狀分析及發展前景預測報告》分析：
盡管中國光子計算產業規模與技術突破顯著，但深層次矛盾不容忽視。材料端高純度鈮酸鋰晶體、光刻膠等嚴重依賴進口;設備端高端光刻機、封裝設備國產化率不足20%;生態端缺乏統一標準與跨學科人才體系。與此同時，國際技術路線博弈加劇：硅光與磷化銦方案的成本競爭將持續十年，而第三代技術(如二維材料集成)可能重塑產業規則。在此背景下，國內企業需在政策引導下突破“三重封鎖”，構建從材料研發到場景落地的全產業鏈閉環。
中國光子計算行業正站在技術革命與產業重構的交匯點。短期看，光通信升級與AI算力需求將驅動市場持續擴容。中長期則需破解三大命題：一是突破材料、設備“卡脖子”環節，構建自主可控供應鏈;二是推動硅光、量子、超快激光等技術路線融合，搶占二維材料等下一代技術制高點;三是深化跨行業應用，從數據中心、自動駕駛向智慧醫療、國防安全等場景滲透。
政策層面需加大基礎研究投入，培育“光子+”跨界人才;企業端應加速垂直整合，頭部廠商通過并購補足技術短板(如縱慧芯光收購德國VCSEL企業)。未來十年，中國有望在光量子計算、光子神經網絡等領域實現彎道超車，但能否將市場規模優勢轉化為技術領導力，取決于產業鏈協同創新與全球化生態構建的深度。
想要了解更多光子計算行業詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2025-2030年中國光子計算行業市場現狀分析及發展前景預測報告》。
研究院服務號
中研網訂閱號