در دو بخش اول و دوم، پیشرفت‌هایی که در سایه‌ی توسعه‌ی رایانش کوانتومی فوتونیکی ایجاد خواهند شد، پرداختیم. توسعه‌ی هر فناوری‌ای با چالش‌هایی روبرو است. در این قسمت به برخی از این چالش‌ها اشاره می‌کنیم
چالش‌های فعلی در مسیر پیشرفت رایانش کوانتومی فوتونیکی
در حالی که رایانه‌های کوانتومی فوتونیک نوید بسیار امیدوارکننده‌ای را می‌دهند، شایان ذکر است که چالش‌های متعددی در مسیر پذیرش گسترده‌تر آنها باقی مانده است. ۲۰ مورد از چالش‌هایی که در مسیر توسعه‌ی رایانه‌های کوانتومی فوتونیکی وجود دارند به این صورت هستنند:
از دست دادن فوتون: فوتون‌ها بسیار شکننده هستند و به راحتی در اثر جذب یا پراکندگی از بین می‌روند. این امر ایجاد و نگهداری کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک در مقیاس بزرگ را دشوار می‌کند.
وادوسی فوتون: ویژگی‌هی فوتون‌ها می توانند در تعامل با محیط تغییر کنند. یکی از ویژگی‌های مهم و اساسی برای کیوبیت‌ها همدوسی آنهاست که در اثر برهمکنش با محیط می‌تواند ازبین رفته و یا تغییر کند. این می‌تواند انجام محاسبات کوانتومی دقیق را دشوار کند
کنترل برهمکنش‌های فوتون: کنترل برهمکنش‌های بین فوتون‌ها، که برای انجام محاسبات کوانتومی ضروری است، دشوار است
ایجاد فوتون‌های درهم‌تنیده: ایجاد فوتون‌های درهم‌تنیده مطلوب برای ایجاد کیوبیت‌ها که برای بسیاری از الگوریتم‌های کوانتومی ضروری هستند نیز دشوار است. این کیوبیت‌های فوتونی باید به صورت باینده (قطعی) باشند که بتوان محاسبات کوانتومی را توسعه داد.
مقیاس سازی: مقیاس شدن کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی برای اندازه‌های بزرگ دشوار است. دلیل آن این است که تعداد فوتون‌های مورد نیاز برای انجام محاسبات کوانتومی به صورت تصاعدی با تعداد کیوبیت‌ها افزایش می‌یابد.
اصلاح خطای کوانتومی: کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی نیز مستعد خطا هستند. طرح‌های مختلقی برای تصحیح خطا برای کاهش اثرات خطاها پیشنهاد شده است و هنوز هم مورد نیاز است.
ادغام با کامپیوترهای کلاسیک: کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی باید با کامپیوترهای کلاسیک ادغام شوند تا مفید باشند. این یک کار چالش برانگیز است، زیرا این دو فناوری نیازهای بسیار متفاوتی دارند. اخیرا شرکت‌هایی ادعا کرده‌اند که این امر را تسهیل کرده است و تراشه‌هایی را ارائه کرده‌اند که فوتونیکی است و می‌تواند به رایانه‌های کلاسیکی ملحق شود.
یافتن برنامه های کاربردی برای کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی: کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی هنوز در مراحل اولیه توسعه خود هستند و هنوز مشخص نیست که برای چه کاربردهایی استفاده خواهند شد. اگر چه برخی از الگوریتم‌ها با این رایانه‌های توسعه داده شده‌اند و آزمون شده‌اند ولی هنوز در برتری کوانتومی به قطعیت کامل نرسیده‌اند.
توسعه مواد جدید: توسعه‌ی کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی نیازمند توسعه‌ی مواد جدیدی است که بتواند عملکرد بهتری را نسبت به مواد موجود داشته باشد. به عنوان مثال،این مواد باید بتوانند برهمکنش بین فوتون ها را با دقت بالا کنترل کنند.
توسعه دستگاه‌های جدید: برای رایانه‌های کوانتومی فوتونیک نیز به دستگاه‌های جدیدی نیاز است. این دستگاه‌ها باید قادر به تولید، دستکاری و تشخیص فوتون‌ها با دقت بالا باشند و یا در فرآیند تولید جهشی ایجاد کنند.
توسعه الگوریتم‌های جدید: الگوریتم‌های جدید برای کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک که بتوانند از خواص منحصر به فرد فوتون ها بهره برداری کنند. این الگوریتم‌ها هم در بخش توسعه‌ی نرم‌افزاری لازم است، هم در بخش توسعه‌ی سخت‌افزاری و هم در بخش توسعه‌ی بسترها.
توسعه نرم‌افزار جدید: نرم افزار جدید برای کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک باید بتواند دستگاه‌ها و الگوریتم‌های مورد استفاده برای محاسبات کوانتومی را کنترل کند.
تربیت دانشمندان و مهندسان جدید: دانشمندان و مهندسانی که بر فناوری‌های جدید تسلط داشته باشند، نیاز مبرمی برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی فوتونیکی هستند. این دانشمندان و مهندسان باید دانش و مهارت‌های لازم برای کار در این زمینه چالش برانگیز را داشته باشند.
تأمین مالی تحقیقات: تحقیق در کامپیوترهای کوانتومی فوتونی گران است. برای پیشرفت باید سرمایه‌گذارانی وجود داشته باشند که تامین مالی این تحقیقات را انجام دهند. این سرمایه‌گذاری‌ها می‌توانند به صورت خصوصی باشد یا دولتی یا عمومی.
افزایش آگاهی عمومی: باید آگاهی عمومی بیشتری از کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک ایجاد شود. این کار به جذب افراد بیشتری به این حوزه و ایجاد حمایت برای تحقیقات کمک می‌کند.
ایجاد یک محیط حمایتی: باید یک محیط حمایتی برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک وجود داشته باشد که شامل دسترسی به منابع، بودجه و آموزش شود.
ریسک کردن: توسعه کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک کاری پرخطر است. هیچ تضمینی برای موفقیت هیچ یک از فناوری‌های رایانه‌های کوانتومی وجود ندارد. متعاقباً در مورد فناوری فوتونیکی نیز به این صورت است. با این حال، ارزش آن را دارد که برای کشف پتانسیل‌های فناوری کوانتومی فوتونیکی، ریسک کرد.
اینها تنها بخشی از چالش‌هایی است که برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک باید بر آنها غلبه کرد. با این حال، مزایای بالقوه این فناوری قابل توجه است و ارزش ادامه تحقیقات را دارد.
تلاش‌های زیادی در جریان هستند تا بر این چالش‌ها و سایر موارد غلبه کنند. بهبود عملکرد آشکارسازهای روی تراشه و به حداقل رساندن تلفات فوتون در مدارهای مجتمع، و سایر زمینه‌های تحقیقاتی در حال انجام هستند. غلبه بر این موانع برای تحقق پتانسیل کامل رایانه‌های کوانتومی فوتونیک بسیار مهم خواهد بود.
