然而，高速光互联设备面临的最大问题是能耗。新的光子逻辑设备需要访问光子材料高度非线性区域，要想实现芯片间以及芯片层面的光纤网络，每个脉冲需要的能量应少于1皮焦（10—12焦耳）/字节，而现有大多数可被用来制造全光开关的材料都无法做到这一点。

　　研究人员演示了一个使用垂直空腔内的量子点制成的光子开关，每个字节所需要的操作能量仅为10—15焦耳，达到了要求。金超元解释道，量子点能解决光子高能耗的问题。量子点的体积小，而且其具有类似于原子的属性，因此，可产生高的光子非线性。

　　全光开关另外一个需要解决的问题是如何获得较高的开关速度。现在的量子点开关的工作频率仅为40兆字节/秒，而实用的工作频率需要达到1太兆字节/秒。探测到量子点内部的相位转变或能解决这个问题，同时实现低能耗和小尺寸。金超元认为，利用半导体量子点和相位转移的光学开关可能有很多应用领域，其或许能被用来制造未来计算机使用的光学处理器，让未来的计算机最终满足很多科学家一直追寻的块头小、能耗低的要求。