光子轨道角动量是电磁场除自旋外另一种携带角动量的自由度，可以构成一个完备的无限维Hilbert空间。将信息加载到光子轨道角动量空间可以大幅地提高信息传输容量；基于光子轨道角动量编码的高维纠缠光子还可以提高量子密钥的安全性，实现高维量子隐形传态及密集编码。此外，该自由度还提供了触及量子力学基本问题的全新佯谬。光信号的固态存储是全光信息处理的重要物理依托，因此，将加载于轨道角动量空间的信息在电磁波与物质波间高效地相互转换，是利用该自由度进行信息处理的关键。如何将加载于轨道角动量空间的信息在电磁波与物质波间高效地相互转换，成为该自由度走向应用的关键。近两年，一方面基于原子系综及波色爱因斯坦凝聚的光子轨道角动量态存储已相继实现（但是这些物理途径不易实现面向经典信息处理的片上集成化），另一方面，基于光-声耦合的硅基波导及光力微腔已取得诸多研究突破，成为硅基光子芯片技术中的关键物理依托。