随着计算机芯片的数据处理能力变得越来越强大，在芯片内部传输如此庞大的千兆位数据成为一项日益严峻的挑战。光子元件的出现可能会有所帮助，光子元件处理的是光脉冲，而不是速度较慢的电荷包。多年来，研究人员一直在制造所谓的硅光波导，在硅光波导中，光线沿着两个通道之间的脊状结构快速传播，就像沿着光纤一样。
但是，这种光学互连必须在精确的时间传递数据，这就需要以受控量延迟光脉冲。一种方法是将光脉冲发送到由波导制成的微观环路中，在那里，光脉冲循环数十次，然后继续它们的旅程。IBM托马斯·J·沃森研究中心（位于纽约州约克镇高地）的尤里·A·弗拉索夫和他的同事们将光脉冲通过多达100个这样的环路串，而没有遭受令人难以接受的数据损失。
另一种在微观设备中延迟光的方法是使用光子晶体元件，它包含精心设计的孔阵列，这些孔的尺寸和间距排除了特定频带（所谓的“光子带隙”）的光。光子晶体波导可以由一条没有孔的路径组成，这条路径穿过硅薄片中这样的阵列。路径两侧孔产生的带隙将光限制在沿着该路径传播。日本NTT基础研究实验室的棚部隆夫和他的同事们将这种方案向前推进了几步，他们将光子暂时存储在光子晶体纳米腔中——在本例中，纳米腔是一个波导略微宽阔的小区域。
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虽然一些研究人员希望延迟光，但伦斯勒理工学院由E·弗雷德·舒伯特领导的其他研究人员已经创造出一种几乎不反射光的涂层。这种涂层厚约600纳米，由五层纳米棒组成——二氧化钛和二氧化硅细丝，直径约25纳米，长度可达300纳米——堆叠在透明半导体晶片上。每一层的折射率都低于其下方的一层。未涂层的半导体反射了大约12%的入射光；而涂层后，它仅反射0.1%的光。这种涂层可能在光子元件、发光二极管和太阳能电池中得到应用。
其他研究人员正在追求构建量子计算机这一更具推测性的目标，量子计算机将利用量子力学的奇异特性来实现前所未有的处理能力。一种方法是将量子数据存储为原子的长寿命状态，并用光波传输信息。但是，结合这两种介质需要在物质和光之间转移精细的量子态。2006年，由哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的实验物理学家尤金·S·波尔齐克和德国加兴马克斯·普朗克量子光学研究所的理论物理学家伊格纳西奥·西拉克领导的一个研究小组将量子信息从光脉冲远程传输到一个原子云中。
—格雷厄姆·P·柯林斯