Valencia – Das spanische Unternehmen iPronics, das an der Politechnischen Universität in Valencia entstanden ist, wird von dem wissenschaftlichen Fachjournal „Nature“ als eines der vielversprechendsten Unternehmen der Welt gerühmt. Die Forscher haben dort einen photonischen Prozessor entwickelt, der künftig helfen soll, Kosten zu sparen und Entwicklungszeiten zu verkürzen.
Die integrierte Photonik ist eine Technologie, die unter anderem die 5-G-Technologie zu revolutionieren verspricht. Sie ist einsetzbar für Datenbanken, Systeme, die auf Künstlicher Intelligenz basieren, autonomes Fahren oder Quanteninformatik. Doch das ist noch Zukunftsmusik. Heutzutage wird die Technik, außer in Datenbanken, praktisch nur von Technologie-Giganten, wie Google, Intel, Facebook und Huawei oder von großen Forschungszentren genutzt.
Die hohen Kosten und die langen Entwicklungszeiten machen die Technik für kleine und mittlere Unternehmen oder für Forschungsgebiete mit einem geringen Budget unerschwinglich. Das spanische Unternehmen iPronics, das gerade vom Wissenschaftsmagazin „Nature“ und dem multinationalen Unternehmen Merck zu einem der besten technologischen Spin-offs der Welt gekürt wurde, will dies ändern. Ziel des Untenehmens, das 2019 in Valencia gegründet wurde, ist es, die Photonik-Technologie vielen zu- gänglich zu machen. Deshalb haben die Wissenschaftler einen programmierbaren Photonik-Prozessor entwickelt, der nach unterschiedlichen Vorgaben konfiguriert werden kann.
Was ist Photonik?
Die Photonik nutzt das Licht und dessen spezifische Eigenschaften, um Signale mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu verarbeiten, zu modifizieren, zu erzeugen und zu entdecken. „Der große Unterschied zwischen der Photonik und der Elektronik besteht in der zugrundeliegenden Physik. Die Elektronik arbeitet mit Elektronen und die Photonik im Photonen“, erklärt der Mitgbegründer von iPronics, Daniel Pérez. „Manche sagen, dass die Photonik eine Konkurrenz für die Elektronik ist. Wir verstehen sie eher als Ergänzung. Denn die Photonik hat eine größere Reichweite als die Elektronik“, ergänzte er.
Der Ingenieur bezieht sich auf das Mooresche Gesetz, das besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren, die in einen Chip passen, alle zwei Jahre verdoppelt. An dieses Prinzip haben sich bisher alle Hersteller gehalten. Doch zweifelsohne gibt es mittlerweile Punkte, an denen die Elektronik an ihre Grenzen stößt. Beispielsweise werden Grafikkarten inzwischen für die Ausbildung in neuronalen Netzen für maschinelle Lernsysteme eingesetzt. Die Elektronik kann da nicht mithalten. Innerhalb dieser Technologie ist die integrierte Photonik der Hoffnungsträger, der die Weichen in die Zukunft stellt. Sie besteht darin, innerhalb eines Schaltkreises Photonen (Lichtquanten) zu erzeugen und zu steuern. Photonik-Chips sind integrierte Schaltkreise, ähnlich denen, die man in der Elektronik von Telefonen, Computern oder Autos findet, aber statt Elektrizität (Elektronen) verwenden sie optische Signale (Licht).
Diese Technik ist schon über 30 Jahre alt und ermöglicht es beispielsweise, dass Millionen Menschen Facebook nutzen können. Der Markt für integrierte Photonik hat bis 2020 die Eine-Milliarde-Dollar-Marke überschritten, und gemäß einer Marktstudie wird eine Wachstumsrate von bis zu 26 Prozent erwartet.
Die Technologie wird heute nur versteckt in Datenbanken, optischen Kommunikationsnetzwerken oder in spezifischen Kreisläufen genutzt. Doch das soll sich ändern. Künftig soll die Technologie, die in den letzten Jahrzehnten ihr Potenzial bewiesen hat, im Gesundheits- und Verteidigungswesen oder im Bereich der Telekommunikation eingesetzt werden.
