Für alle, die sich für Optik und Photonik oder für die Zukunft der Energie interessieren, endete das vergangene Jahr mit einem Höhepunkt. Im Dezember gaben Forscher der US-amerikanischen National Ignition Facility (NIF) die Ergebnisse eines kontrollierten Kernfusionsexperiments bekannt, bei dem zum ersten Mal außerhalb eines Sterns oder einer thermonuklearen Bombe ein Nettoenergiegewinn erzielt wurde. Diese Leistung, die mit dem größten Laser der Welt erzielt wurde, weckt neue Hoffnungen für eine langfristige Zukunft mit reichlich sauberer Energie. Ich möchte jedoch das “langfristig” betonen, denn selbst die optimistischsten Stimmen sagen, dass die praktische Fusionsenergie noch Jahrzehnte entfernt ist.
Einige Monate später wurden auf der OFC-Konferenz in San Diego, Kalifornien, USA, die bei Redaktionsschluss dieser Ausgabe von OPN zu Ende ging, ganz andere Technologien vorgestellt. Für mich war ein auffälliges Merkmal der diesjährigen OFC-Agenda, dass sie den Aufstieg der integrierten Photonik, der Nanophotonik und der photonischen Chips hervorhob. Sitzung nach Sitzung wurden die Fortschritte bei den integrierten photonischen Schaltkreisen hervorgehoben, und zwar für Anwendungen, die von kompakten Lidargeräten und Quantenkommunikation bis hin zu energieeffizienten optischen Verbindungen für stromhungrige Rechenzentren reichen.
Wie bei jeder großen Tagung wurde auch auf der OFC-Konferenz Spitzenforschung präsentiert. Aber wir sehen jetzt auch die Früchte dieser Forschung: ein lebendiges Ökosystem von Start-up- und Frühphasenunternehmen, großen Halbleiterherstellern und anderen, die daran arbeiten, diese Fortschritte in der integrierten Photonik auf den Markt zu bringen.
Auf den ersten Blick scheinen die oben genannten Errungenschaften—Kernfusion, angetrieben mit den größten Lasern der Welt und optische Chips, die kleiner sind als Ihr Daumennagel—wenig miteinander zu tun zu haben. Abgesehen von den offensichtlichen Unterschieden in Bezug auf Länge und Leistung ist dies eine Frage der Zeit. Die Kommerzialisierung der integrierten Photonik und ihre zunehmende Verbreitung in Rechenzentren und in der Datenkommunikation findet heute statt. Im Gegensatz dazu wird die Kommerzialisierung der Fusionsenergie, ungeachtet der spektakulären Leistung der NIF, erst nach vielen Jahren harter Arbeit bei der Erfindung der zusätzlichen Technologie erfolgen, die erforderlich ist, um sie realisierbar zu machen.
Dennoch sehe ich einige Gemeinsamkeiten zwischen diesen beiden Bereichen. Einer davon ist die Fähigkeit beider Bereiche, unsere Wissenschaft voranzubringen, indem sie neue Forschung und Finanzierung anregen und faszinierende Fragen bieten, um die besten Studenten für die angewandte Optik zu begeistern. Die Verwirklichung des Traums von der lasergesteuerten Fusionsenergie erfordert Fortschritte bei leistungsstarken Lasern mit hoher Wiederholrate, bei beschädigungssicherer Optik und in einer Reihe anderer Bereiche, die alle von großem intellektuellem Interesse sind und potenziell weltverändernde Ergebnisse liefern können. Und in der integrierten Photonik und Nanophotonik gibt es—wie Richard Feynman es so treffend formulierte—“noch viel Platz nach unten”, um diese optischen Technologien auf kleinsten Längenskalen weiter zu verbessern und neue Wege zu finden, und sie mit der Mikroelektronik zu verbinden.
Beide Bereiche haben auch das Potenzial, der Wissenschaft im Allgemeinen zu helfen, indem sie mit der Lösung großer globaler Herausforderungen verknüpft werden. Wie ich bereits in meiner ersten OPN-Botschaft als Optica-Präsidentin im Januar anmerkte, bin ich der Meinung, dass das schwindende Vertrauen der Öffentlichkeit in die Wissenschaft und in wissenschaftliche Erkenntnisse ein zentrales Problem darstellt, das wir in den kommenden Jahren angehen müssen. Die geduldige Arbeit an Technologien, die den Menschen die Früchte der Wissenschaft ins Haus bringen und sich mit den Problemen der Gesellschaft insgesamt befassen, kann dazu beitragen, ein solches Vertrauen aufzubauen, und die Wissenschaft eng mit einem besseren Leben für alle—sowohl kurz- als auch langfristig— zu verknüpfen.
—Michal Lipson,
Präsidentin von Optica