Die Frage, wie sich die Photonik für die Informationsverarbeitung nutzen lässt, haben rund 65 Teilnehmende aus In- und Ausland (darunter Kanada, Australien, Israel) im Rahmen dieses Seminars, das vom 2. bis 6. Juni 2024 im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, rege diskutiert. Exzellente Übersichtsvorträge, Kurzvorträge und Poster-Pitches aus unterschiedlichen Fachdisziplinen (Physik, Ingenieurwissenschaften, Chemie und Informatik) zeigten das weitreichende Potenzial der Photonik für die zukünftige ressourcen-sparende Verarbeitung von Information in Echtzeit für unterschiedlichste Anwendungen auf.

Während die Photonik in der Sensorik durch z.B. neue spektroskopische Methoden und in der Informationsübertragung durch optische Telekommunikationsnetze weitreichende Auswirkungen hat, ist die Informationsverarbeitung mittels Photonik noch ein Thema der Grundlagenforschung. Maschinelle Lernverfahren stoßen heutzutage an die Leistungsgrenzen herkömmlicher Computer. Neue Resultate zeigen, dass es von Vorteil ist, neuronale Netze in photonischen Systemen zu implementieren. Im Speziellen lassen sich z.B. „Feed-Forward“-Netze mittels diffraktiver optischer Metaschichten in der räumlichen Domäne oder „Recurrent neural networks“ mittels photonischer Reservoir-Ansätze in der zeitlichen Domäne realisieren. Die Ansprüche an neuartige photonische Strukturen sind hierfür immens. Sowohl neue adaptive hoch nichtlineare Metaoberflächen als auch neue Materialien wie Lithium-Niobate oder Barium-Titanate für kontrollierbare und nichtlineare Wellenleiter-Netzwerke sind Gegenstand der aktuellen Forschung. Auch akustooptische Effekte mittels Photon-Phonon-Wechselwirkungen werden gerade in Bezug auf optische Speicher für das Prozessieren untersucht. Das interdisziplinäre internationale Seminar behandelte damit eine große Breite an Themen. Deutlich wurde auch, dass die Photonik für die Informationsverarbeitung aufgrund des jetzt schon dargelegten großen Potenzials stärkere Förderung in Deutschland und Europa benötigt.

Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, insbesondere Nachwuchswissenschaftler, nutzten die sehr guten Möglichkeiten, um Kontakte zu knüpfen, ihre Forschung einem breiten Publikum vorzustellen, sich intensiv auszutauschen und Kollaborationen zu schmieden. Die Rückmeldungen der Teilnehmenden, sowohl persönlich als auch auf Social Media, waren überaus positiv und mit dem Wunsch verbunden, eine Folgeveranstaltung durchzuführen. Wir bedanken uns recht herzlich bei der WE-Heraeus Stiftung für die Möglichkeit, dieses Seminar durchführen zu können, sowie für die professionelle Organisation und Unterstützung.

Prof. Dr. Nadja‐Carola Bigall, U Hamburg
Prof. Dr. Antonio Calà Lesina, Prof. Dr. Michael Kues, U Hannover