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Auf der einen Seite herrscht die Angst – die Angst vor "intelligenten Elektronenhirnen", vor einer Machtübernahme der Computer. Völlig unbegründet wiegeln auf der anderen Seite Wissenschaftler und technikgläubige Politiker ab: Computer können niemals denken, sondern nur Befehle ausführen.

Die Zweifel an der schicksalhaften Idiotie der elektronischen Rechen-Knechte erhalten freilich Nahrung durch die enormen Leistungssteigerungen etwa bei Datenspeichern. So erwarten Experten eine vieltausendfach erhöhte Kapazität bei sogenannten "optischen Speichern".

Deren Leistungsfähigkeit beschrieb der Bayreuther Professor Dietrich Haarer unlängst so: Das Hirn des Homo sapiens ist der größte uns bekannte Informationsspeicher. Es kann eine Billiarde – also eine Million Milliarden – Bits speichern (die Informationseinheit binary digit ist in der Sprache der elektronischen Datenverarbeitung entweder die Ziffer "Null" oder "Eins"). Eine Billiarde Bits entsprechen dem verschlüsselbaren Inhalt von 100 Millionen Büchern. Wollten EDV-Spezialisten diese Kapazität mit vorhandener Technik verwirklichen, müßten sie 200 000 der größten gängigen Computerspeicher aneinanderreihen. Eine solche dicht an dicht gepackte Speicher-Schlange wäre 250 Kilometer lang; ihr Stromverbrauch überträfe den von Los Angeles.

Tausendfach höhere Leistung

Die Computer der nächsten und übernächsten Generation, an denen seit einem Jahrzehnt gearbeitet wird, dürften eine bis zu zehntausendfach höhere Speicherkapazität als die größten gängigen Rechner haben. Damit würde die 250-Kilometer-Schlange der Speicher auf nur noch 25 Meter zusammenschrumpfen und somit zumindest dem Volumen nach schon recht nahe am menschlichen Maß liegen.

Dietrich Haarer ist kein Science-fiction-Autor, sondern Ordinarius am Lehrstuhl Experimentalphysik IV der noch jungen Bayreuther Universität. Er war früher Mitarbeiter des amerikanischen Computerkonzerns IBM, dem er noch heute in Forschungsfragen verbunden ist. Den Vergleich zwischen der Speicherfähigkeit des Menschenhirns und künftigen Superspeichern zog er anläßlich der Verleihung des "Emil-Warburg-Preises" an seinen Mitarbeiter Lothar Kador.

Emil Warburg, ein Pionier der Physik, starb 1931 in Bayreuth. Ihm verdankt die Wissenschaft grundlegende Kenntnisse zum Aufbau der Materie, des Magnetismus und des Lichtes. Das Licht, mit dem der Emil-Warburg-Preisträger Kador heute arbeitet, war dem Physik-Pionier freilich noch nicht bekannt: Laserlicht.

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Die Idee zum Einsatz des Laserlichts beim Bau leistungsfähigerer Datenspeicher kommt nicht etwa aus dem kalifornischen "Silicon Valley", sondern aus der Sowjetunion. Dort hatten 1974 zwei Forscherteams – unabhängig voneinander – eine später Laser Hole Burning genannte Methode entdeckt (deutsch: photo-chemisches Lochbrennen).

Seitdem versuchen Amerikaner, Japaner und Europäer, die Entdeckung für den Bau hochleistungsfähiger Datenspeicher einzusetzen. Die neue Technik braucht, ähnlich dem Menschenhirn, eine schützende Flüssigkeit, vorzugsweise flüssiges Helium (Temperatur: minus 269 Grad Celsius). Denn die Hyper-Computer der Zukunft sollen ihre Informationen, anders als heutige Rechner, nicht mehr mit Hilfe makroskopischer Bauteile speichern, sondern – wie das biologische Hirn auch – auf molekularer Basis. Das aber ist nur möglich, wenn die Moleküle im Speichermedium nicht umherschwirren, sondern in Reih und Glied verharren: einen Zustand, den sie nahe am absoluten Nullpunkt von minus 273,16 Grad Celsius erreichen.

Nötig sind auch geeignete, lichtempfindliche Speichermaterialien, die mit dem Laserstrahl beschrieben und gelesen werden können – wie etwa Plexiglas oder auch Polyäthylen. Schon heute können in einen einzigen Quadratzentimeter dieser Materialien per Laser bis zu 100 Millionen quasi-molekulare Löcher hineingebrannt werden.

Laser- und Tiefkühltechnik

Um noch größere Speicherdichten zu erzielen, versuchen die Forscher außerdem, eine alltägliche Eigenschaft des Lichtes für ihre Zwecke zu nutzen: die Farbe (oder, anders gesagt, die Frequenz des jeweiligen Laserlichtstrahls). Lothar Kador versah deshalb seine Glasspeicherproben mit unregelmäßig angeordneten Farbstoff-Molekülen, "von denen jedes", wie er sagt, "seine Umgebung anders sieht". Und jedes dieser Farbstoff-Moleküle wird damit auch vom Laser-Schreib- und -Lese-System anders "gesehen" – eine Eigenschaft, mit der sich die Speicherdichte abermals erhöhen läßt.

Noch steckt das "photochemische Lochbrennen" weltweit tief in der Grundlagenforschung. Experten rechnen mit weiteren zehn Jahren Entwicklungsarbeit bis hin zur Serienreife der "optischen EDV-Speicher". Aber entfernte, vergleichsweise primitive Vorläufer wie die optische Videoplatte und die digitale optische Schallplatte sind heute schon Realität. Und Laser- sowie Tiefkühl-(Supraleitungs-)Technik befinden sich in einem stürmischen Aufschwung.

Welche Konsequenz wird dieser erneute Entwicklungsschub der Computertechnik bis etwa zum Jahr 2000 haben? Welche Folgen hat die Vermählung einer tausendfach höheren Speicherkapazität mit der schon abzusehenden Vertausendfachung der Rechengeschwindigkeit durch noch leistungsfähigere Mikrochips?

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Dem Grundlagenforscher Lothar Kador schwindelt nicht angesichts solcher Perspektiven: "Mißbräuche der Technik wird es immer geben. Für einen Wissenschaftler, der daran arbeitet, die Technik voranzutreiben, für den ist in erster Linie von Bedeutung, die Arbeit für die Menschen zu erleichtern. Das geschieht dadurch, daß eben immer leistungsfähigere Rechner gebaut werden."

Heinz Günther