研究光子出现的新设备
（一）开发光子运行的专用设备
1．研制产生和留存光子的设备。
⑴制成能单个发射光子的装置。2007年3月，有关媒体报道，位于英国剑桥的日立欧洲有限公司的首席研究者雪莱·徐领导的研究小组，通过一种由激光激发的设备，研制出一种单一光子源，这种光子源能一个接一个地发射光子。研究人员将这种计算机硬件装置比作“即插即用”装置。这是推动单个光子生产的关键性步骤，同时也是成功和安全地实现量子通信的基础，即使用单个光子携带信息进行数据传输。
该装置的即插即用性能，源于它的创新设计。一束光纤外加或可以说“插入”一块由量子点组成的晶片。量子点是一种半导体材料（比如硅）的微小原子簇，它可容纳约100个原子，并可在许多单一光子生产设计中扮演关键角色。在这种情况里，当受到激光的激发后，它们就会发射出光子。
雪莱·徐称，研究人员合作完成了此项研究。“配对光纤束和量子点晶片，为我们展示了一条实现真正量子通信的方法，其它的单个光子源却不能做到这一点。”
这种晶片被安装在一个样本固定器上，然后浸入液体氦中，最后用一束激光对其进行激发。在这一过程里，量子点的原子吸收激光光子，并突升到一种更高的能量状态，但几乎与此同时，它也会重新发射光子，然后又回到一种较低的能量状态。被发射出来的光子通过纤维束到达一个光束分离器，在这里被发射出来的光子将被分离到一个光纤束当中，而其它残余的激光光子则被分离到另一个光纤束当中。
精确测定光子源是否已产生单个光子，是一项非常棘手的任务。雪莱·徐及其同事不得不使用几种装置，对被发射光子的信号进行分析。这些装置包括：一个用于测量光强度的分光仪、两只单个光子计数“光电二极管”，以及用于检测光的半导体装置。他们还利用一个过滤器滤掉那些本底辐射光子，从而保证从量子点发射出来的光子没有与从晶片的“润湿层”发射出来的光子发生混合。晶片的“润湿层”，指的是当晶片制成时在量子点的表面上，由残留物形成的一个薄层。
研究人员对通过测量和检测装置获得的数据进行分析发现，光子并不倾向于被成对发射。根据研究人员的计算，当将过滤器放到一个合适的角度时，光子计数器一次检测到一个以上光子的概率将大幅降低，更为明确地说，即这种情况发生的可能性将减少100倍。
雪莱·徐称：“这可以说是一种接近完美的单一光子源。”为了测试他们的设计的稳定性，该研究小组在为期24天的时间里，对从27个量子点发射出来的光子进行了测量，这些光子穿梭于光纤束中不同的光纤。测试结果表明，光子源稳定性可持续数周时间，目前还没有证据证明一段相当长的时间是否会导致光子出现衰减现象。
⑵研制出能够捕获光子的装置。2007年3月，法国国家科学研究中心科学家米歇尔•雷蒙德牵头的研究小组，在《自然》杂志上发表论文称，他们已经设计出一种能够捕获光子的装置，这种光子捕获仪只有2.7厘米长，能对光子从产生到消失的全过程进行监控。
1927年，爱因斯坦就曾想象了这样一个盒子，光可以在这个盒子中被捕捉到，而且单个的光粒子或者说光子，可以在理论实验中释放出来以测量物质和能量的关系。可以认为光子就是物理世界中的一种终极粒子。白炽灯泡亮着时，每秒钟就会有1000万亿光子被释放出来。但是一旦等到你看到光子时它就已经消失了，因为光子在和视网膜接触时就把维持它继续存在的能量给消耗掉了。
雷蒙德表示：“光子可以非常容易的被探测到。开着的电脑屏幕每秒钟都会有光子释放出来。但是你只能对光子探测一次。虽然我们现在可以在光子还存在时对其进行实时分析，但是这仍旧是一种事后分析。”
这种盒子包括一个凹洞，它的四周全由反射能力最强的材料围成，这种具有超级传导能力的镜子，可以让捕获到的光子存留1/7秒再消失。这个时间看起来好像不太长，然而就是在这样一个很短的时间内，自由光子移动的距离可以达到月地距离的1/10。
在传统的研究方法中，通过光探测器吸收和光子相互碰撞后损失的能量而计算出光子的数量。但是这种碰撞可以摧毁光子，因此需要找到一种可穿透的光子计算仪。法国研究人员说，在铷原子流穿越这个盒子时，光子可以被成功的捕捉到。
光子有一个电子区域可以稍稍改变原子的能量级，但是在实验中，原子并不能从这个电子区域中吸收能量发生能量跃迁。当原子穿越光子的电子区域时，会引起电子围绕原子核运动时发生时间上的延迟。这种时间延迟可以计算出来，现代原子时钟技术就可以解决这一问题，因为电子的运转轨道就好像时钟的钟摆一样可以提供精确的时间。
德国乌尔姆大学的量子物理学家施密特•凯勒评论道，法国科学家的研究离真正的量子研究还差很远，他们的工作还只是处于实验阶段，如果真正的量子计算机问世，即使今天的超级计算机在它面前，就像算盘在计算机面前的地位差不多。量子计算机不会采用01二进制信息存储机制，而是要建立在超级量子状态变化原理的基础上，量子状态的变化是一种叠加机制，在原子能级发生跃迁或下降时发生。
量子计算机信息存储的最小单位可以是0，也可以是1或者同时是0和1，这种存储方法，可以让计算机的数据存储有惊人的提高，但是只有在管理和读取数据时这种存储方法才能发挥它的优势。虽然量子存储研究才刚刚开始，但是科学家已经发现光子、原子和离子，都可以用来作为量子计算机的存储介质。凯勒说：“法国科学家的实验，显示了被捕获光子状态的变化可以完全控制信息的原子存储。”
⑶研制出有望突破网速瓶颈的光子存储器。2012年2月，日本电报电话公司纳富政弥领导的光子纳米结构研究小组，在《自然·光子学》杂志上发表研究成果称，他们研制出能耗更少、数据保存时间更长的新型光子存储设备，让信息不仅以光信号的形式传播，还能以光信号的形式存储和处理，有望让互联网变得更快速高效。
研究人员认为，在互联网内行进的数据，会在用于传输的光信号线和用于处理的电信号之间来回转换，因此，容易拥堵网络，成为制约网络速度的一个瓶颈。他们的研究就是希望能够突破这一瓶颈。
多年来，该研究小组一直在研究这样的设备，但以前研制出的设备耗能太多，且不能让数据保存很长时间。而新存储单元的能耗仅为30纳瓦，是以前设备的三百分之一；且能让数据保存1微秒，是以前250纳秒的4倍。纳富政弥表示，1微秒已足以对数据进行处理。
为了制造出这些光子存储器，研究人员以一块薄磷化铟平板开始探索。在这块平板中央，他们埋进另一种光子材料——磷化铟镓砷的一段作为存储单元，这段磷化铟镓砷约4微米长、300纳米宽。研究人员在磷化铟上蚀刻出一些纳米小洞，制造成一个结构，它仅能传输某些波长的光；通过该存储单元中间的一条通路则没有被蚀刻，以引导光进出。当特定波长的光照射在该存储单元上时，磷化铟镓砷的折射率会发生变化，使其仅能传输一种光脉冲。他们使用激光器，从光子存储设备上阅读信息，或将信息写到光子存储设备上，并使用另一个激光器，提供稳定的背景光，以帮助存储单元维持其状态。
接下来，他们把四个这样的存储单元整合在同一块芯片上。纳富政弥表示，把一百万个这样的存储单元结合在一起，制造出的设备能耗仅为30毫瓦，比闪存150毫瓦左右的平均能耗还低得多。纳富政弥研究小组，正尝试添加激光器和光探测器，以将更多读和写光子存储单元添加到同一块芯片上。
纳富政弥表示：“我们的第一个目标，是用这些存储单元，制造出网络路由器或服务器中的存储器；接着，我们希望取代高速计算机内的随机存取存储器。”
加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系，纳米光电导体技术中心的主任常瑞华教授，对纳富政弥小组研发出的设备表示兴奋。她说：“互联网数据堵塞，呈逐年上升的势头，用光子存储单元进行一些数据路由工作势在必行。”
2．研制促进光子相互作用的设备。
⑴制成使光子与固体粒子一样具有互动行为的新设备。2014年9月，英国《每日邮报》网站近日报道，美国普林斯顿大学助理教授安德鲁·浩克和达利斯·萨德里，以及电子工程学副教授哈坎·特瑞希等人组成的研究小组，建造了一台新机器，它能借用量子力学领域的“纠缠”现象，使光子的“行动举止”与固体粒子一样。研究人员表示，这项研究成果，除了有助于科学家们对物质的基本属性，进行更进一步地分析和探究之外，还有助于他们最终制造出量子计算机。
为了制造出这种新设备，研究人员制造出了一个结构，由包含有1000亿个原子的超导材料组成，研究人员采用工程学方法，使这1000亿个原子的行为像单个“人造原子”一样。随后，他们将“人造原子”放置在一根由光子组成的超导电线附近。
根据量子力学的规则，电线上的光子会继承“人造原子”的某些属性，就像它们紧密连接在一起一样。一般情况下，光子之间并不会相互作用，但在最新系统中，研究人员发现，光子会像粒子一样采用某种方式相互作用，也就是说，光子出现了新的行为。浩克说：“这种情况前所未有，对光来说，这是一种新现象。”
萨德里说：“我们使用这种光子和原子的混合，通过人工方法，设计出光子间强烈的相互作用，随后，这种相互作用导致光出现全新的集合行为，就像晶体一样。光子的这一新行为，或许有助于我们制造出计算和处理能力超强，且依靠量子力学的基本原理运行的量子计算机。”
研究人员表示，这一突破，有望使科学家们研制出一些新奇的材料，将计算能力提高到现有技术无法企及的高度。此外，最新设备，也将在回答与原子和分子有关的问题方面，大展拳脚。就目前的情况而言，即使使用现在最先进的计算机，也都无法回答这些问题。
目前，计算机的工作原理为经典力学，而原子和光子的“言行举止”，则遵循量子力学的基本原理。量子力学包含有很多奇怪且与常识相悖的规则，其中之一，便是“纠缠”，使多个粒子变得相互连接，即使相距很远，也能相互影响。量子力学和经典力学的差异，使标准计算机无法有效地研究量子系统，因为计算机基于经典力学的原理来运作，它无法应付和处理量子世界里的很多特征。特瑞希说：“我们对于在原子尺度探索，并最终控制和引导能量的流动感兴趣。”
⑵建立两光子间强相互作用的系统装置。2014年11月3日，物理学家组织网报道，奥地利维也纳理工大学原子和亚原子物理研究所，阿诺教授领导的研究团队，在最新一期《自然·光子学》杂志上发表研究成果称，他们研发出一套系统装置，成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，朝着轻拍校验(tap-proof)量子通道或建立光学逻辑门发送信息，迈出了重要一步。
在自由空间中的两个光子之间不相互作用，光波彼此擦身而过不会相互影响。然而，对于量子技术的许多应用，光子之间的相互作用却至关重要。这次研究人员建造成只有两个光子之间强相互作用的系统装置。这种相互作用是如此强烈，以至于光子的相位发生了180度的改变。阿诺说：“它像一个钟摆，实际上应该向左摆动，但由于第二摆耦合，向右波动。这个摆荡不会出现更极端的变化。我们实现了最小光强的最大相互作用。”
据报道，为了促其成为可能，光子开始了一场“不太可能”的旅程。极小的超薄玻璃纤维被连接到一个像细小瓶子一样的光谐振器里，以使光线能够部分进入其中，循环往复，再回到玻璃纤维。这种迂回通过谐振器导致光子被倒相。
当一个铷原子被接入谐振器，该系统将发生巨大的变化。由于铷原子的存在，几乎没有任何的光进入谐振器，那么光子的振荡阶段不能倒相。
阿诺说：“然而当两个光子同时到达，事情发生变化。原子是一个可饱和吸收体，光子被原子用很短的时间吸收，然后被释放到谐振器。在这段时间里，它不能吸收任何其他光子。如果两个光子同时到达，只有一个可以被吸收，而另一个仍然可以相位转移。”
从量子力学的角度来看，两个光子没有区别。它们只能被理解为一个共同的波状物体，在同一时间位于谐振器和玻璃纤维。没有人能分清它们哪个是被吸收和哪个过去了。当在同一时间击中谐振器，它们两个一起经历了180度的相移。两个相互作用的光子同时到达，显示出与单光子完全不同的行为。
阿诺说：“这样可以创造一个纠缠光子状态。这个状态在所有量子光学的领域是被要求的，即在量子传送，或者可能被用于量子计算的光晶体管。”
新系统装置的一大优势体现在，其是基于现有通讯领域的玻璃纤维技术，纳米玻璃纤维和瓶谐振器与现有技术完全兼容。创造出强大的光子相互作用，是朝着轻拍校验数据传输的全球量子信息网络迈出的重要一步。
（二）研制用于加工光子的纳米设备
1．发明把光子变为机械能的纳米装置。
2009年5月14日，美国加利福尼亚州理工学院，物理学家奥斯卡·派因特尔领导的一个研究小组，在《自然》杂志上发表研究报告说，他们研制出一种纳米装置，能够在遭遇激光时产生振动。这种设备非常灵敏，甚至能够感知单个光子的能量。研究人员相信，它将加速光学通讯系统的发展，同时帮助科学家更为精密地探知物质的一些基本属性。
研究人员表示，偏振光束似乎没有实现机械功的能力，这是因为光子作为光波的载体是没有质量的，但是它们在原子水平上却能够达到一个惊人的数量。例如，科学家目前已经能够利用激光捕捉、控制及操作单个的原子。现在的问题，是相同的原理是否能够作用于纳米量级，其成分要比原子水平大得多，但在大小上仍然仅相当于一米的十亿分之一。这也正是本研究小组试图要解决的问题。
为此，研究小组制造了一对外部覆盖着硅微芯片材料的，厚度仅为几百纳米的支架。接着，研究人员利用化学手段，在每个支架的表面腐蚀了一连串的小洞。他们把这一装置称为“拉链空穴”，这是因为它与一个拉链看起来很像。派因特尔说，这些小洞能够引导和捕捉激光束的能量，同时使装置产生振动。而振动的频率，取决于激光轰击支架的强度。
这一装置的表现，就像是一部音频扬声器，扬声器隔膜的振动取决于放大器传送的电子信号的强度。相反，像扩音器一样，拉链空穴能够通过自身的振动改变光的强度。派因特尔指出，总体而言，这些功能使得拉链空穴，能够扮演一部完全由光控制的微型无线电发射机和接收机的角色，但它同时要比类似大小的电子装置拥有更大的操作范围。他还说，由于这种装置的振动发生频率，在每秒钟1000万次到1.5亿次之间，因此能够极大地改善原子力显微镜的分辨能力。用这种装置来研究分子和原子，每秒钟可以完成数千次操作。
德国加兴市马普学会量子光学研究所的物理学家托比亚斯·克盆贝格表示，科学家可以利用这种纳米量级的装置，探究物质在量子范围的属性，而这是普通电子装置无法实现的。因此，这种装置在基础研究和新应用上都具有光明的前景。
2．开发出可“雕刻”单光子的纳米装置。
2014年12月16日，英国《卫报》网站报道，荷兰埃因霍芬理工大学教授安德烈·菲奥尔率领的研究团队，在《自然·通讯》杂志上发表研究成果称，他们开发出一种纳米级装置，可以通过“雕刻”单个光子的形状，释放出具有精确形状的单个光子。这项新成果，朝着构建安全的量子网络迈出了重要一步。
未来以量子计算机构建的网络理论上，拥有现有计算机无法比拟的保密能力和运算速度，但开发量子网络的关键是要能够按需产生编码信息的单个光子。光子的形状是由它所携带的能量如何平稳释放来决定的。尽管这个过程只有十亿分之一秒，但由于大部分能量都是在过程的一开始被释放出来，剩余的则在后面形成一个拖尾，因此光子的形状是不匀称的。
原子会自然散发出单个光子，但这些光子的形状都不够精确。菲奥尔研究团队发现，可以使用量子点来产生形状受控的光子。这个量子点其实是一块半导体材料，当受激时会发射单个光子。
据报道，为了“雕刻”这些光子，研究人员将量子点置于一个光子晶体内，让这个光子晶体充当过滤器。量子点光子的能量如何释放，决定了发射出的光子的形状，而能量释放可以通过施加电压来控制，这就迫使光以稳定的步伐散发出来。
伦敦帝国学院教授克里斯·菲利普斯对此评论说：“这是朝着能够按需制造单个光子迈出的重要一步。”菲奥尔表示：“这些纳米结构可以被集成到设备和芯片中。它为在量子芯片之间有效地交换光子开辟了可能性，有望应用于未来的量子网络。”牛津大学教授伊恩·沃姆斯接着说：“这是非常不错的支柱性技术。量子互联网具有现实可能性，但它并不会马上就出现。”
（三）开发电子通信方面的光子设备
1．研制光子网关设备的新成果。
⑴开发出首块在单光子层面工作的路由器。2011年8月，瑞典查尔姆斯理工大学的物理学家佩尔·戴辛和克里斯·威尔逊领导的研究小组，与西班牙国家研究委员会的研究人员一起，在《物理学评论快报》杂志上发表研究报告称，他们联合研制出世界首块在单光子层面工作的路由器，它由一个“人造原子”制成。
不久前，研究人员成功演示了内嵌于一条传输线中的这块路由器，怎样把单个光子，从一个输入端口，运送至两个输出端口中的一个。研究人员表示，这种单光子路由器，未来能作为量子信息网络中的量子节点，为其提供基本的数据处理和路由。
与电子相比，对光子进行控制和引导更加困难。这主要是因为光子不像电子那样拥有强烈的相互作用，因此，目前的路由器大多使用电子。然而，量子隧道的一个重要要求，是粒子能在长距离上分发数据，光子“天生”能比原子等其他量子系统行进更远的距离，因此，在量子信息网络中用光子做信息载体效果更好。
研究人员为了制造这个单光子路由器，使用一个超导量子位，作为“人造原子”。接着，研究人员把这个量子位耦合到一个一维的传输线上，微波光子能够沿着这个传输线行进。随后，研究人员在其上持续施加一个微弱的光子探针，有时候也补充一个更强烈的控制脉冲。如果没有这束强烈的控制脉冲，人造原子会反射入射的光子，入射光子会行进到一号输出端口。当这束强烈的控制脉冲出现时，它会引起电磁诱导透明（EIT）现象，致使原子对这束微弱的探测光束变得透明，导致光子旅行到二号输出端口。采用这种方式，研究人员能将入射光子引导到两个输出端口中的一个。
研究人员表示，这是首块在单光子层面工作的路由器，而且它的消光效率可达99.6%，这表明，光子可有效地耦合到路由器上，并被很好地控制。同时，它的切换时间仅为几纳秒。另外，这种路由器很容易进行扩展，以使其具有更多输出端口，这一点对它用作量子点必不可少。
研究人员指出，这种路由器，除了主要用于未来的量子计算机网络中，对于科学研究也非常有用，例如，可用它把单光子源的光子，分发到同一块芯片上的几个实验中，让研究人员使用同束光线进行更多实验。
⑵研制出基于单原子的首个光子路由装置。2014年7月15日，物理学家组织网报道，以色列魏茨曼研究所巴拉克·达洋博士领导的量子光学课题组，在《科学》杂志上发表研究成果称，他们近日研制出世界上首个光子路由装置。该光子路由装置是一种基于单个原子的量子装置，可以实现单光子路由功能。这项成果，标志着在构建量子计算机所面临的重重困难中，人类又向前迈进了一步。
该装置的核心是一个原子，它可以在两种状态之间切换。被设定的状态为，仅从光纤右边或左边发送单个光子，相应地，装置中心的原子将反射或者传导下一个传入的光子。比如，一个从右边过来的光子沿着自己的路径奔向左边，同时一个从左边过来的光子被反射回去，导致处在中心的原子快速翻转。完全相反的情形是，原子让左边过来的光子正常行进，一旦从右边来的光子逆流而至，这个原子又被快速翻转回来。这种原子基“开关”仅用单个光子就可操作，不需其他额外条件。达洋说：“从某种意义上讲，这个光学设备类似于能控制电流开关的电子晶体管。”
报道称，取得这项成果，需要充分结合世界上两个最先进的技术。一个是激光制冷和原子捕获技术，另一个是基于芯片和超高品质的微型光学谐振器的制造技术，两者直接结合起来能制备出符合实验要求的光纤。达洋实验室所在的魏茨曼研究所，是世界范围内少有的能同时熟练掌握这两种技术的研究所之一。
在研发量子计算机所做的各种努力中，最主要的动力来源于客观存在的量子“叠加态”，这是粒子以不同形态同时存在的一种状态，拥有并行处理巨型数据库的潜能。而且，叠加态的无限期存在，能持续对系统进行监控和测量，防止计算机崩溃。因为量子系统之间完全没有交往，量子系统与其他粒子系统的互动也微乎其微，所以，光子是量子系统之间通信最有前途的候选对象。
达洋说：“构建量子计算机的道路仍然很长，我们建造的设备演示了一个简单实用的系统，可以应用于所有未来量子计算机的建构。在目前的演示中，单个原子可以做晶体管，也可以做光子间的双向开关，但是在接下来的实验中，我们希望扩展这种单独作用于光子的设备种类，比如新型光子存储器或者逻辑门等。”
2．开发光子计算设备的新成果。
研制“光子神经元”运算系统设备。2011年7月19日，物理学家组织网报道，普林斯顿电学工程教授鲍尔·布拉克诺和洛克希德·马丁公司先进技术实验室基础工程师、神经科学家大卫·罗森布鲁斯领导研究小组，正在进行一项名为“光子神经元”的计划，旨在用一种光纤计算设备，模拟脑神经网络的运算模式，开发出一种几乎瞬间就能作出决策的数字系统设备。这种设备和神经元很像，但速度要超过神经元10亿倍。研究人员称该计划如果成功，将带来计算机处理速度的真正革命。
无论是大脑中的还是外围神经系统中的神经元，都和其他神经元互相连接，通过电脉冲彼此沟通。神经元接收到一个电脉冲，然后决定是否发出自身信号，把信息传给余下的网络。这就是神经计算的基础。
在紧急时刻，人或动物都要迅速作出决策：如一只瞪羚被一只非洲猎豹追逐时，必须在瞬间决定向左跑还是向右跑；面对飞过来的棒球，棒球选手也必须在几分之一秒内根据各种迹象判断如何挥击。这种脑神经网络在生死关头的刹那计算，为光子计算的工作原理提供了线索。
罗森布鲁斯说：“我们正在把各种典型的神经信息处理方式，如学习、抑制行为转移到光纤电路中，但这不是在努力复制大脑中的东西，而是模拟大脑中的运算，并以计算机的纯数字系统方式实现。”。
此外，研究人员也一直在寻找突破电路本身速度限制的方法。如果使用电流，信息处理速度还要受导线电阻这一终极限制，如果不用电导线而用光纤，信息就能以接近光速传播。在传统光纤通讯中，只在远距传输过程中以光的形式传输信息，到达目的地后还要经过信息转换过程将光子信息转换为电子来处理。而在新实验中，仍以光代码形式来处理信息，这要比用电流快得多。
尽管模拟神经网络的运算模型和光纤网络，所用的有很多不同的变量，但它们在整体方程上非常相似。布拉克诺说：“当我们输入方程后，它们确实能运行起来。”
研究人员指出，借用神经电路的计算概念，是为了突出它能帮助人们和组织机构作出超快决策。如果该项目成功，会让计算机几乎瞬间就能完成计算。比如在危急时刻，能通过无线电信号找出恐怖分子，让喷气机决定是否弹出驾驶员；还能迅速处理大量数据，比如通过视频信号操纵无人驾驶汽车，审查基因数据找出对抗疾病的线索等。
3．研制光子雷达系统的新成果。
开发出全光子雷达系统。2014年3月，意大利物理学家组成的一个研究小组，在《自然》杂志上发表论文认为，下一代雷达(无线电侦查与测距)系统，以软件定义的无线电通讯为基础，具有载频更高、天线更小、带宽更广的特点，高度灵活以适应变化的环境。他们自己开发的首个全光子学基础的相干雷达系统，就是这样一种新型雷达。
在论文中，研究人员还介绍了他们是怎样建造这种新式雷达系统的。美国海军研究实验室官员詹森·麦可金尼，在同期刊上发表了对该雷达系统的未来展望，概括了要把这种全光子雷达系统在真实世界里付诸实施，应注意哪些问题。
该雷达系统，是基于光子学的全数字雷达计划的一部分，该计划旨在提高目前电子信号系统的跟踪和速度计算能力。众所周知，这种系统需要更高频的信号，而现有系统还做不到这一点，因为高频会增加噪声，使接收的信号更不清楚。因此，科学家正在探索如何利用更稳定的激光信号。
要用激光建造雷达系统，必须克服的一个难题是，需要一个振荡光模来保持高度稳定的相位关系。据物理学家组织网报道，研究人员用了一个锁模激光器，来建立低定时抖动的激光脉冲周期序列，把它和装有新写软件的计算机相连，再加上一个滤光器和一个光电二极管，就能以低噪声产生无线电射频信号。
虽然，目前的全光子雷达系统还是个原型，但它确实管用。研究小组用它来真实监控了一个附近机场的飞机起飞，以测试它的能力，并将观察数据和来自传统电子信号系统的数据进行了比较，结果极为吻合。
麦可金尼指出，这只是初步的测试，还需要更多的研究和测试，才能确定该系统的效果是否比传统系统更好。
