Grunz!

Supercomputer für jedermann
In fünf Jahren sollen lahme Elektronen als Binärboten zwischen Rechenkernen ausgedient haben. Lichtteilchen sind einfach schneller.

Datenübertragung in Lichtgeschwindigkeit: Über Modulatoren werden elektrische Signale umgewandelt.

Wer die komplexen Wechselwirkungen von rotierenden Erbsen in einer Gemüsesuppe berechnen – oder ganz banal – einen Supercomputer in der Größe eines Laptops sein Eigenen nennen will, muss sich laut IBM nur mehr fünf Jahre gedulden. Denn dann soll er reif für den Markt sein, der “Supercomputer auf einem Chip”.

Es klingt utopisch, doch im Grunde basiert die Datenübertragung der künftigen Chipgeneration auf Photonen, anstatt auf elektrischen Signalen. Am Binärsystem ändert sich dabei allerdings nichts. Anstelle den Strom ein- (1) und auszuschalten (0), zieht man einfach –überspitzt gesagt - eine Glühbirne für das Prozedere heran. Der Vorteil liegt in der Physik: Licht ist einfach schneller und im Fall des neuen Superchips auch genügsamer. Tatsächlich soll die neue Technologie nur so viel “Energie wie eine Glühbirne” verbrauchen, verspricht IBM. Was das Tempo angeht, so sollen die Informationen mit Licht zwischen einzelnen Rechenkernen 100-mal schneller ausgetauscht werden können.

Für die Realisierung des “Supercomputers auf einem Chip” werden sogenannte Modulatoren gebraucht, die elektrisches Signal in blinkendes Laserlicht umsetzen und diese Lichtsignale durch Halbleiter schicken. IBM sei es nun gelungen, Modulatoren zu bauen, die 100- bis 1000-mal kleiner seien als bisher vorgestellte Exemplare, hieß es.

Forscher entwickeln den TV-Apparat der Zukunft: 2D-Bilder erzeugen – wie beim natürlichen Sehen – eine dreidimensionale Wirkung.

Am Free2C Kiosk bewegt der User schon heute 3D-Objekte.

Dreidimensionale Gegenstände mit der bloßen Hand auf dem Bildschirm bewegen: Das ist keine Zukunftsmusik mehr, sondern bereits Realität. “Der Free2C Kiosk besticht durch fotorealistische Bildqualität, Nutzerfreundlichkeit und Eleganz”, heißt es auf der Homepage des Berliner Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI). Ermöglicht wird die Interaktion zwischen Mensch und Display durch ein videobasiertes System zur Erkennung von Handgesten.

Einziges Manko des Free2C Kiosks bislang: Er kostet 20.000 Euro pro Stück. Deshalb sind vor allem Großfirmen und Universitäten Kunden von Richardson Electronics, das die Vermarktung des Kiosks übernommen hat. Doch was für den Privatnutzer derzeit noch nicht attraktiv ist, kann noch werden: Gemeinsam mit Forschungseinrichtungen in England, Tschechien und in den Niederlanden arbeitet das HHI an der Entwicklung eines 3D-Fernseh-Displays. Dieses könnte “in wenigen Jahren schon zum Standard der technischen Wohnzimmerausstattung gehören”, so HHI-Projektleiter Klaus Hopf.

Zwei übereinander gelagerte Bilder

Hauptaufgabe der HHI-Forscher ist: Eine optimale Bildqualität zu erreichen. Denn Ansätze für 3D-Fernsehen ohne Brille gibt es bereits seit Jahren, jedoch fallen sie vor allem dadurch auf, dass die Reproduktion der Bilder nicht scharf genug ist und die Bildqualität nicht an diejenige herkömmlicher Monitore, TV-Geräte und Displays herankommt.

Mit den bisherigen holographischen Verfahren, wie sie beispielsweise der Free2C Kiosk noch anwendet, ist es laut den Forschern nicht möglich, eine optimale Farbqualität zu erzielen. Deshalb werden für das 3D-Fernsehen Systeme mit stereoskopischen Bildern entwickelt. Hier werden zwei Bilder, die ein einziges Objekt oder eine bestimmte Filmszene aus zwei geringfügig verschiedenen Perspektiven zeigen, zeitgleich präsentiert und auf hochauflösenden Flüssigkristallbildschirmen ineinander verschachtelt dargestellt.

Zudem sendet eine im Display integrierte Linsenscheibe – die aus etwa 600 vertikal angeordneten Linsen besteht – die Bildinformationen jeweils an das rechte und das linke Auge des Betrachters. Jetzt erst kann der User seinen Kopf frei bewegen, ohne dass die dreidimensionale Wirkung des Bildes verloren geht.

Vorbild ist das natürliche Sehen

Hauptverantwortlich für den 3D-Effekt ist also das menschliche Hirn selbst. Die Forscher machen es bei der Entwicklung des Fernsehens der Zukunft der Natur nach und setzen auf den Verschmelzungseffekt im menschlichen Gehirn. Denn auch beim natürlichen Sehen passiert nichts anderes, als dass beide Augen je ein einziges zweidimensionales Bild erfassen und deren Informationen an das Gehirn weiterleiten. Hier werden die Bilder zu einem räumlichen Ganzen übereinander geschoben.