众所周知，2012年诺贝尔物理学奖授予量子光学研究者—法国科学家塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫·维因兰德(David Wineland)，获奖理由是“发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法”。他们的方法大同小异，大卫·维因兰德是先捕捉带电原子或者离子，再利用光或光子来控制及测量它们。塞尔日·阿罗什采取了相反的方法：通过发射原子穿过阱，他控制并测量了捕获的光子或光粒子。两位获奖者的均在量子光学领域研究光与物质间的基本相互作用，这一领域自1980年代中期以来涌现了相当多的成就。他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步。

光学是一门古老而又年轻的学科，当然在1901年之前，人类就已经在光学研究上取得了巨大成就。从1901年第一次颁奖以来，到2012年已经颁发108次，期间1916年、1931年和1940-1942年没有颁发。纵观诺贝尔物理学奖的百年颁奖历史，与光学直接或者间接相关的获奖成果有45项，占整个物理学奖的大约40%。100 多年来，光学的研究大多与光的相干性、量子性和非线性这三个范畴有关. 纵观与光学相关的诺贝尔物理学奖可以发现：95%以上的获奖工作集中在光的相干性和量子性(其中，有关光的量子性的研究近70 %) 。表1 列出了诺贝尔物理学奖中与光学直接或间接相关的获奖工作、获奖者姓名、获奖年份及所属范畴以及具体领域。奖项中涉及理论、实验方法、技术、仪器、器件、材料以及科学发现等诸多方面的重大成果。

光学发展学科历久弥新，从几何光学到波动光学，从光的相干性到光的量子性、非线性性，其研究成果不断地革新着人类生产、生活和探索大自然的方式。美国国家研究理事会(NRC)在2012年完成的《Optics and Photonics： Essential Technologies for Our Nation》报告第九章“光学战略材料”(Strategic Materials for Optics)中论述：“除了新型核心材料，用新方法改变现有材料来获得新性能也大有前景。这些新材料，已知的有人工结构材料或者纳米光子材料，都是能够被开发而呈现出原始材料本身不固有的新光学性质的材料。最终的有效材料或者带有亚波长图形的复杂结构可以控制以下光学性质：光谱、传输中的偏振独立性、折射、反射、吸收和发射。通过新方法在改变现有材料从而产生创新结果上大有前景。所述新型人工结构材料和光子纳米结构具备新颖的光学性质，能够开发出传统材料没表现出来的创新功能。”当然，“挖掘现纳米结构材料的全部潜能仍然受到非均匀性和多缺陷的阻碍。结构越小，非均匀性的问题越多。”并且建议：“美国研发界应该提高其在开发可设计可改变光学材料性质的纳米结构材料、生产这些材料的均匀性工艺控制上的领导地位。”