Zwei Hauptproblem bleibt aber bei einem System mit 3 Zuständen.
Die Geschwindigkeit und die Baugröße (Bedingt durch die Anzahl an Bauteilen).
Bei der Zustandsbestimmung muß ja irgendwie ausgewertet werden, ob der zustand 1, 2 oder 3 vorliegt.
Optisch ist ja verdamt langsam (im vergleich zu Elektronik), da man mit Spiegeln, Linsen, Filtern, etc. arbeiten muß.
Und groß, da man ja durch die Wellenlänge eine Mindestgröße bei den Bauteilen hat.
Und bei höheren Frequenzen kommt dann das Phoblem der ionisiernenden Strahlung, die dann einfach die Bauteile durchdringt.

Also bleibt es bei Elektronen.
Da haben wir die Digitaltechnik auf der einen Seite und die Analogtechnik auf der anderen.
Analogtechnik wurde bereits in den 1960ern/frühen 1970ern von der Digitaltechnik in Sachen Geschwindikeit und Baugräße abgehängt.

Ein System mit 3 diskreten Zuständen wäre eine Zwichenlösung.
Momentan würde man zum Unterscheiden bei so wtwas mit Fensterdikriminatoren arbeiten. die werden jeweils aus zwei Komparatoren gebildet.
Da kann man für die momentan maximal möglichen Geschwindikeiten die Maximalgeschwindigkeit von Hochgeschwindigkeits AD-Wandlern herranziehen.
Das sind derzeit 3,6Sample/s (vereinfacht 3,6GHz).
Der schnellste digiale Mikroprozessor kommt auf 5,2GHz.

Neben der Geschwindigkeit kommt es dann aber noch auf die Baugröße und die Herstellungskosten an.

Da müsste man dann tatsächlich ein Hardware Simulation durchführen um zu sehen ob man da konkurenzfähig wird.

Für dich hieße das, Rechersche ob es da bereits was gibt und wenn nicht, das Ausarbeiten einer Schaltlogik und der notwendigen Grundschaltungen die für eine Datenverarbeitung und Speicherung benötigt werden.