Großartige Unternehmen haben die Fähigkeit, eine ganze Branche zu verändern. Aber bemerkenswerte Unternehmen haben die Fähigkeit, die Art und Weise zu verändern, wie wir die Welt sehen. Ich habe mich kürzlich mit Unternehmen getroffen, die Letzteres repräsentieren – Unternehmen, die unsere Zukunft repräsentieren.
Uns stehen viele große technologische Durchbrüche bevor.
*Update: Ich habe gerade ein Unternehmen vorgestellt, das einen radikalen Durchbruch erzielt hat: den weltweit ersten Linsenstapel mit flachen Linsen! Es ist ein absoluter wissenschaftlicher Durchbruch.
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Die Magie hinter der Technologie
Sie haben von der Consumer Electronics Show gehört, besser bekannt als CES.
Jedes Jahr präsentiert die CES die Zukunft der Unterhaltungselektronik.
In einem Gang sehen Sie alles von 8k-Fernsehern, biegsamen Bildschirmen und VR-Systemen; in einem anderen sehen Sie kollisionssichere, selbstfahrende Elektrofahrzeuge, die Sie selbst beim Versuch nicht zum Absturz bringen könnten. Währenddessen schweben Drohnen – darunter solche, die einen Menschen aufnehmen können – über den Gängen. Ja, fliegende Autos sind real.
Ein smarter Kühlschrank
Ja, das ist alles erstaunliche Technologie, die uns entweder fauler machen oder uns helfen wird, mehr zu erledigen. So oder so, es ist wirklich cooles Zeug.
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Trotz solch cooler technologischer Fortschritte war dieses Jahr auf der CES nichts wirklich bahnbrechend. Die meisten dieser Technologien haben wir letztes Jahr schon gesehen – nur sind sie dieses Mal schneller, verfeinerter und ausgefeilter.
Was sind also diese bahnbrechenden Technologien, von denen ich spreche?
Lassen Sie mich etwas Licht
Die wahren Game-Changer
Am 20. Dezember 2013 proklamierte die Generalversammlung der Vereinten Nationen das Jahr 2015 zum Internationalen Jahr des Lichts und der lichtbasierten Technologien.
Via UNESCO:
„…Die UN hat die Bedeutung erkannt, das globale Bewusstsein dafür zu schärfen, wie lichtbasierte Technologien nachhaltige Entwicklung fördern und Lösungen für globale Herausforderungen in den Bereichen Energie, Bildung, Landwirtschaft und Gesundheit bieten.
Licht spielt eine entscheidende Rolle in unserem täglichen Leben und ist eine unverzichtbare Querschnittsdisziplin der Wissenschaft im 21. Jahrhundert. Es hat die Medizin revolutioniert, die internationale Kommunikation über das Internet ermöglicht und ist weiterhin zentral für die Verknüpfung kultureller, wirtschaftlicher und politischer Aspekte der globalen Gesellschaft.“
In den letzten Jahren war Licht in fast jedem Aspekt unseres Lebens von entscheidender Bedeutung, von der Kommunikation über die Energie bis hin zur Medizin.
Doch im Jahr 2015 begannen wir, wirklich bahnbrechende technologische Fortschritte im Bereich Licht zu erleben. Und es wird alles verändern.
Genau deshalb war ich letzte Woche in San Francisco.
Die SPIE Photonics West Konferenz: Brutstätte der Innovation
SPIE ist die internationale Gesellschaft für Optik und Photonik, und ihre Photonics West Conference ist die größte Konferenz für Laser, Photonik und biomedizinische Optik in Nordamerika.
Und da 2015 das Internationale Jahr des Lichts war, wusste ich, dass die diesjährige Photonics West Konferenz riesig sein würde.
Und das war sie auch.
Dieses Jahr brach die SPIE Photonics West Conference neue Besucherrekorde und zog mehr als 22.000 Menschen an, die sich versammelten, um die neuesten Geräte, Komponenten und Systeme zu sehen und kennenzulernen, die die heutigen Trends ermöglichen und vorantreiben: modernste Medizintechnik, das Internet der Dinge, intelligente Fertigung, autonome Fahrzeuge und vieles mehr.
Tausende besuchen die SPIE Photonics West
Im Gegensatz zur CES sind die meisten der auf der SPIE präsentierten Technologien nicht für Verbraucher gedacht; nein, sie sind für diejenigen gedacht, die die nächste Generation der Unterhaltungselektronik bauen, die Sie auf der CES sehen.
Wenn die CES Lösungen für Unterhaltungselektronik präsentierte, zeigte die SPIE die zugrunde liegende Technologie hinter diesen Lösungen.
Mann präsentiert 8k auf der SPIE
Was macht SPIE und die Photonics West Conference so wichtig?
Fast alles, was wir in unserem täglichen Leben nutzen oder tun, beinhaltet den Einsatz von Licht und lichtbasierten Technologien. Von der Art und Weise, wie unser iPhone Fotos macht, über die Herstellung seiner Mikrochips bis hin zur Art und Weise, wie wir im Internet surfen – vieles von dem, was wir tun, beinhaltet Licht.
Via SPIE:
„Photonik ist die Wissenschaft und Technologie der Erzeugung, Steuerung und Detektion von Photonen, die Lichtteilchen sind. Photonik untermauert Technologien des täglichen Lebens von Smartphones über Laptops bis hin zum Internet, medizinischen Instrumenten und Beleuchtungstechnik. Das 21. Jahrhundert wird ebenso stark von der Photonik abhängen, wie das 20. Jahrhundert von der Elektronik abhing.“
Licht wird die Welt auf Weisen verändern, die Sie sich nicht einmal vorstellen können.
Was das Potenzial angeht, kratzen wir gerade erst an der Oberfläche der lichtbasierten Technologien.
Die intelligentesten, schnellsten und leistungsstärksten Computer, die der Mensch je gekannt hat
Die meisten unserer modernen elektronischen Geräte – von iPhones bis zu Supercomputern – werden von Transistoren und anderen Halbleiterbauelementen angetrieben.
Im Laufe der Jahre haben uns fortschrittliche Lichttechnologien die Möglichkeit gegeben, bessere und kleinere Schaltkreise mit mehr Transistoren pro Quadratzoll herzustellen, was zu immer schnelleren Chips führt. Das liegt daran, dass die Informationen umso schneller zwischen den Transistoren übertragen werden, je näher wir sie zusammenbringen können; somit entstehen schnellere Chips.
Aktuelle Mikroprozessorchips verwenden elektrische Schaltkreise, um miteinander zu kommunizieren und Informationen zu übertragen. Doch so wie Chips schneller und leistungsfähiger geworden sind, ist auch der Bedarf an mehr Elektrizität gestiegen, um die ständig zunehmende Geschwindigkeit und das Volumen dieser Datenübertragungen zu bewältigen.
Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihr Telefon oder Computer sehr heiß wird, wenn Sie Spiele spielen oder Anwendungen wie Videobearbeitungssoftware verwenden, die mehr Rechenleistung erfordern? Je mehr Daten verarbeitet werden, desto mehr Elektrizität wird übertragen. Es ist diese schnelle Übertragung von Informationen mittels Elektrizität, die so viel Wärme erzeugt.
Dies hat sich als sehr limitierender Faktor erwiesen.
Bis jetzt.
Letztes Jahr wandten sich Forscher der Photonik, also der lichtbasierten Technologie, zu.
Informationen mittels Licht statt Elektrizität zu senden, ist nicht nur schneller, sondern reduziert auch die Energiebelastung eines Mikrochips erheblich, da Licht über viel längere Distanzen mit der gleichen Energiemenge gesendet werden kann.
Mit anderen Worten: Mikrochips werden bald in der Lage sein, Daten viel schneller zu übertragen und dabei deutlich weniger Energie zu verbrauchen.
Natürlich ist das Senden von Daten in Form von Photonen nicht neu. Wir senden bereits Informationen mittels Photonen mit unglaublicher Geschwindigkeit durch Glasfaserkabel.
Das Problem mit unseren aktuellen Mikrochips ist, dass diese Daten, wenn sie unsere Computer erreichen, verlangsamt werden müssen, damit sie in Elektronen umgewandelt und durch die Drähte und Transistoren in unseren Geräten geleitet werden können.
Dieser Prozess ist nicht nur langsam, sondern auch extrem energieintensiv.
Die Verwendung von Licht anstelle von Elektrizität verändert alles.
Natürlich gibt es noch viele Hürden.
Zum Beispiel, egal wie schnell diese Chips werden, wenn sie Photonen anstelle von Elektronen verwenden, benötigen sie immer noch Speicher, um die eingehenden Informationen zu verarbeiten.
Das Problem ist, dass wir die Grenze erreicht haben, wie schnell Elektronen zwischen Prozessor und Speicher reisen können, weil die Geschwindigkeit, mit der unsere Computer Daten übertragen, langsamer ist als die Geschwindigkeit, mit der sie diese verarbeiten können.
Via Science Alert:
„…Es hat keinen Sinn, schnellere Prozessoren zu verwenden, wenn der limitierende Faktor das Hin- und Herschieben von Informationen zum und vom Speicher ist – der sogenannte Von-Neumann-Engpass.
Lichtbasierte Computer zu bauen, ist nicht so einfach, wie Elektronen durch Lichtteilchen – oder Photonen – in aktuellen Computern zu ersetzen. Während dies die Geschwindigkeit, mit der wir Daten senden können, erheblich beschleunigt, erfordern die Siliziumchips, die wir jetzt haben, immer noch, dass die Photonen wieder in Elektronen umgewandelt werden, wenn die Daten unseren Computer erreichen. Dies verlangsamt alles wieder und verbraucht eine ganze Menge zusätzlicher Energie, was es tatsächlich weniger effizient macht, als wenn wir von Anfang an nur Elektronen verwendet hätten.“
Doch mit den rasanten Fortschritten in den lichtbasierten Technologien haben Forscher bereits eine Lösung gefunden.
Erst vor wenigen Monaten haben Forscher es herausgefunden. Und wieder liegt die Lösung in der Verwendung von Licht.
Via Technology Review:
„Als photonischer Speicher bekannt, ist lichtbasierter Speicher kein neues Konzept, hat aber Ingenieure in der Vergangenheit vor große Herausforderungen gestellt. Frühere Versuche mit lichtbasierten Computerchips erwiesen sich nicht nur als ziemlich flüchtig, sie alle benötigten auch Strom, um Daten zu speichern, und solange wir nicht bereit sind, unsere Computer, Sie wissen schon, für immer eingeschaltet zu lassen, ist das nicht gerade praktisch.
Bhaskaran und seine Kollegen haben nun den „weltweit ersten rein photonischen nichtflüchtigen Speicherchip“ angekündigt. Er speichert Daten mit demselben Material, das in wiederbeschreibbaren CDs und DVDs zu finden ist – einer Phasenwechsellegierung aus Germanium-Antimon-Tellur, bekannt als GST. „Dieses Material kann durch elektrische oder optische Impulse in einen amorphen Zustand, wie Glas, oder einen kristallinen Zustand, wie Metall, gebracht werden“, erklärt die Pressemitteilung.
„Diese beiden Zustände haben sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften“, erklärte Bhaskaran Jamie Condliffe von Gizmodo. „Und das bedeutet, dass man Informationen im Zustand des Materials speichern kann.“
Diese neuen technologischen Durchbrüche bedeuten, dass wir kurz davor stehen, die Mathematik dessen zu durchbrechen, was einst unmöglich war. Es zeigt, wie schnell die Fortschritte in der Photonik werden.
Es ist kein Wunder, dass Technologiegiganten wie Intel, IBM und Google bereits massive Investitionen in die Photonik getätigt haben – und weiterhin tätigen.
Und ich habe noch nicht einmal angefangen, über Quantencomputing zu sprechen – eine neue Art des Computings, basierend auf Quantenphysik, die laut Google Berechnungen bis zu 100 Millionen Mal schneller durchführen kann als die heutigen Single-Core-Prozessoren. Diese Geschichte hebe ich mir für ein anderes Mal auf, aber mit den rasanten Fortschritten in den lichtbasierten Technologien könnte Quantencomputing für die breite Masse früher Realität werden, als wir denken.
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Mehr als nur Computer
Computer, die tausende, vielleicht millionenfach schneller und leistungsfähiger sind, werden Dinge hervorbringen, die wir uns noch nicht einmal vorstellen können. Dinge wie echte künstliche Intelligenz, Roboter, die menschliches Verhalten nachahmen, das Knacken des Codes unlösbarer mathematischer Probleme und vieles mehr könnten bald Realität werden.
Doch lichtbasierte Technologien werden viel mehr als nur Computer verändern.
Das Potenzial der Photonik ist grenzenlos, und sie revolutioniert jeden uns bekannten Sektor.
Energie
Im Energiesektor werden wir einen dramatischen Wandel in der Solarenergie erleben, mit Technologien, die sie bald für jedermann wirtschaftlich nutzbar machen könnten. Es gibt sogar von der NASA vorgeschlagene Theorien, Energie zu gewinnen, indem Sonnenenergie im Weltraum eingefangen und drahtlos mittels Lasern zur Erde transportiert wird, in einem Ansatz namens Space-based Solar Power.
Energie aus dem Weltraum senden
Die letzten Jahre waren nicht gut für Solaraktien, aber wie ich Ende letzten Jahres erwähnte, wird sich das alles ändern. Ich erwarte, dass viele Solaraktien, die an der Spitze der lichtbasierten Technologien stehen, in den kommenden Monaten und Jahren sehr gut abschneiden werden.
Kommunikation
Dann gibt es die massive Veränderung, die in der Kommunikation bevorsteht. Zum Beispiel könnte ein neues lichtbasiertes Kommunikationssystem, bekannt als Li-Fi, bald mehr als nur ein wissenschaftliches Experiment werden.
Erst letztes Jahr wurde Li-Fi endlich in der realen Welt getestet.
Via Science Alert:
„…Wissenschaftler haben Li-Fi zum ersten Mal aus dem Labor geholt und es in Büros und Industrieumgebungen in Tallinn, Estland, getestet, wobei sie berichteten, dass sie eine Datenübertragung von 1 GB pro Sekunde erreichen können – das ist 100-mal schneller als die aktuellen durchschnittlichen Wi-Fi-Geschwindigkeiten.“
Das ist nur die Spitze des Eisbergs. Anfang dieses Jahres kündigte die NASA an, dass sie das erste lichtbasierte Modem bauen wird; eines, das Licht zur internen Datenübertragung und Laser zur Datenübertragung zur Erde verwendet.
Das bedeutet, dass wir bald in der Lage sein könnten, 100-mal schneller mit dem Weltraum zu kommunizieren und umgekehrt, als wir es jetzt tun.
Metamaterialien
Metamaterialien sind künstliche, präzisionsgefertigte Materialien, die eigenartige Eigenschaften aufweisen können, die in natürlichen Materialien nicht zu finden sind. Mit anderen Worten, diese Materialien können Dinge tun, die wir nie für möglich gehalten hätten.
Beispiel?
Wie wäre es mit einem Unsichtbarkeitsumhang, wie wir ihn in Harry Potter gesehen haben?
Obwohl es derzeit keine optischen Metamaterialien gibt, die den gesamten sichtbaren Bereich des Spektrums abdecken, schreiten die Fortschritte in diesem Sektor schnell voran, und Unsichtbarkeitsumhänge könnten bald Realität werden.
Das ist nur die Spitze des Eisbergs.
Eine Gruppe in Deutschland hat bereits einen thermischen Umhang entwickelt, der verhindert, dass sich ein Bereich erwärmt, indem er den Wärmestrom um ihn herumleitet – genau wie ein Unsichtbarkeitsumhang Licht beugt. Dasselbe Prinzip wurde auch für Schallwellen angewendet, und nun blühen Diskussionen über die Verwendung für seismische Vibrationen auf. Stellen Sie sich das Potenzial vor, ein Gebäude für Erdbeben „unsichtbar“ zu machen!
Natürlich könnten Metamaterialien zusammen mit Licht auch zur Verbesserung von Computern eingesetzt werden.
Tatsächlich haben Wissenschaftler erst vor wenigen Monaten, im November 2015, unendliche Geschwindigkeiten auf einem Mikrochip erreicht.
Ich werde nicht auf die Komplexität dieser Wissenschaft eingehen, aber diese Entwicklung bedeutet, dass wir der Verwirklichung der allmächtigen Quantencomputertechnologien noch näher kommen, als je zuvor.
Aber selbst das ist nur die Spitze des Eisbergs.
Bildgebung
Wir haben bereits miterlebt, wie tragbare Technologien wie Google Glass und Microsofts Hololens Licht nutzen können, um unser Leben mit der digitalen Welt zu verbinden und eine erweiterte Realität zu schaffen.
Dann gibt es die ultra-geheime Magic Leap Technologie, die behauptet, Licht direkt in unsere Netzhäute zu strahlen, um eine nahtlose Integration zwischen Realität und digitaler Welt zu erreichen.
Werfen Sie einfach einen Blick darauf, was ein Tag im Büro bald werden könnte:
Die technologischen Fortschritte in der Bildgebung sind noch tiefgreifender.
Die Bildgebung ermöglicht es uns, die verschiedenen physikalischen und chemischen Veränderungen in einem System zu sehen. Sie spielt bereits eine entscheidende Rolle in den Biowissenschaften, der Medizin und bei Sicherheitsfragen (d.h. Drohnen und Überwachung), ist aber auch in vielen Bereichen der Physik und Chemie wichtig.
Und all diese Bereiche erleben große Fortschritte.
Von ultrahochauflösenden Teleskopen in kleinem Formfaktor, wie Lockheed Martins SPIDER, über Echtzeit-Gewebsanalyse mittels Lichtreflexionsspektroskopie bis hin zur sofortigen Erkennung verdorbener oder veränderter Lebensmittel – lichtbasierte Bildgebungstechnologien verändern unsere Welt rasant.
SPIDER Teleskop-Technologie
Besorgt, ob Nüsse in Ihrem Essen sind? Kein Problem. Scannen Sie es einfach. Möchten Sie wissen, wie viel Zucker in Ihrem Kaffee ist? Scannen Sie das auch.
Der Punkt ist einfach: Lichtbasierte Technologien werden die Welt auf Weisen verändern, die wir uns noch nicht einmal vorstellen können.
Frühphaseninvestitionen
Ich hatte das Glück, nur einige dieser möglichen Veränderungen auf der SPIE-Konferenz miterlebt zu haben, wo ich viele photonische Technologien in Aktion sah.
Die auf der SPIE präsentierten Technologien sind so disruptiv, dass wir noch nicht einmal wissen, wie wir sie nutzen sollen. Wie mir ein sehr kluger Freund auf der Konferenz sagte, sind viele der auf der SPIE gezeigten Technologien auf der Suche nach einer Lösung.
Niemand hat über lichtbasierte technologische Fortschritte gesprochen. Wir konzentrieren uns so sehr auf Drohnen, selbstfahrende Autos und virtuelle Realität, dass wir die Technologie vergessen, die all diese Fortschritte antreibt.
Wenn Investitionen in Endverbraucherprodukte uns reich machen können, stellen Sie sich vor, was Investitionen in die Technologie, die diese Produkte antreibt, einbringen könnten.
Die Welt, wie wir sie kennen, steht vor einer Veränderung. Machen Sie sich bereit, denn Investitionen in diese Technologien könnten denen, die früh einsteigen, ein Vermögen einbringen.
Wir sind dieses Jahr bereits gut gestartet, da beide Unternehmen, die ich letztes Jahr vorgestellt habe, im Goldbereich hervorragende Renditen erzielt haben.
Dieses Jahr möchte ich Ihnen Ideen präsentieren, die die Welt verändern könnten.
Deshalb bin ich super aufgeregt. Und Sie sollten es auch sein.
Suchen Sie die Wahrheit,
Ivan Lo
The Equedia Letter
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