但量子计算的一个关键是能够根据一个量子位的状态改变另一个量子位的状态。这在光学量子计算中虽然可行，但很麻烦。通常，双（或更多）量子位的操作是非线性操作，而光学的非线性过程效率非常低下。也有线性的双量子位操作，只不过它们是概率的，因此需要重复多次计算以确认哪个答案是正确的。

第二个关键因素是可编程性。每执行一个计算任务造一台新计算机是不可取的。在这里，光学量子计算机似乎真的没有优势。光学量子计算机可以是易于建立和测量的，也可以是可编程的，但不能两者兼而有之。

与此同时，私人公司押注于能够克服超导传输子量子比特和离子阱所面临的挑战。对于超导路线，工程师可以利用他们在印刷电路板布线和射频工程中获得的经验来扩展量子位的数量和提高其质量。至于离子阱，工程师们已经知道量子位是高质量和长寿的，因此他们亟需扩展量子位的数量。

光学量子计算机似乎注定要失败。

那么，是什么改变了光学量子计算机的可行性呢？过去十年见证了许多进展。其中一个是可以检测到接收光子数量的探测器的出现。原先所有工作都依赖于单光子探测器，它可以探测到有没有光子存在。你可以确保检测到的是一个光子，而不是整个光子束。

由于单光子探测器无法区分一个、二个、三个或多个光子，量子计算机受限于此。复杂的计算需要许多单个光子，所有这些光子都需要被控制、设置和读取。随着操作次数的增加，成功的概率急剧下降。因此，同样的计算必须运行很多很多次，你才能确定正确的答案。

通过使用光子数解析探测器，科学家不再局限于单个光子中编码的状态。现在，可以利用光子数的状态。换句话说，一个量子位可以处在不同的光子数量（0、1、2或更多）的叠加状态。

第二个关键发展是集成光电路。集成光学技术已经存在了一段时间，但它们还没有完全达到集成电路的精度和可靠性。现在情况已经改变了。随着工程师在制造技术和光电路设计方面的经验越来越丰富，他们制造的光学芯片性能也越来越好。集成光学技术目前在电信行业普遍使用，可见其规模性和可靠性。

多亏了这些发展，现在研究人员能轻松地设计并从晶圆厂定制他们的光学量子芯片，这在不到十年前是不可想象的。因此，从某种意义上说，这是一个关于基础技术发展的长达20年的故事。

来自一家名为Xanadu的初创公司和NIST的研究人员将这些技术开发整合在一起，生产出一种集成光学芯片，可产生8个量子位。光子通过由马赫曾德尔干涉仪组成的电路来完成计算。在电路中，每个量子位会在每个干涉仪与自身或其它量子位发生干涉。当每个量子位通过干涉仪后，它的方向由其状态和干涉仪的参数决定。它的方向将决定它下一次移动到哪个干涉仪，并最终决定它离开设备时的位置。

干涉仪的参数是程序员用来控制计算的旋钮。在实际操作中，旋钮只是改变单个波导段的温度。但程序开发者不必担心这些细节，相反，Xanadu提供一个可调用的编程接口（Strawberry Fields Python Library）。程序员写完代码由控制系统编译，然后可调控芯片上的温度差。

为了证明他们的芯片是灵活多用的，研究人员进行了一系列不同的计算。第一个任务是计算机在给定时间内可以生成多少个不同的状态。之后，研究人员用其成功地计算了乙烯的振动状态。这些精心挑选的示例非常适合一台8量子位的量子计算机。

第三个计算涉及计算图相似度。这是一个模式匹配的练习，就像面部识别。当然，这些图很简单，但同样机器表现良好。据作者称，这是首次在量子计算机上演示图相似度。

也许光学量子计算机被夸大了。然而，这是一次大的进步。扩展到更多数量的量子位没有大的障碍。不过研究人员将不得不减少波导的光子损失，以及驱动激光的泄漏（目前有一些光会泄漏到计算电路，这不是我们想要的）。此外必须规模化热管理。但是，与以往的光量子计算样机不同，这些都不是"全新技术"的障碍。

更重要的是，缩放不会大量增加复杂性。在超导路线中，超导量子位是磁场中的电流环。每个量子位都会产生场并干扰到其它量子位。工程师们不得不费尽心力在正确的时间将量子位耦合和解耦。系统越大，任务就越棘手。离子阱计算机在其陷阱模式中面临着类似的问题。而光学系统中没有类似的问题，这就是它们的主要优势。