文/Jose Pozo

光子學(xué)技術(shù)正在席卷世界及其所有行業(yè)。這樣說并不夸張，因?yàn)槭聦?shí)就是如此。最近的估計(jì)預(yù)測：到2032年，全球光子學(xué)市場價值將超過1萬億美元。當(dāng)考慮到光子學(xué)與人工智能（AI）、數(shù)據(jù)挖掘、量子計(jì)算等強(qiáng)大技術(shù)的集成、賦能和/或支持應(yīng)用時，光子學(xué)在全球影響力的持續(xù)攀升也就不足為奇了。

這些市場需求不斷突破界限，為光子應(yīng)用解決全球問題創(chuàng)造了新機(jī)會。事實(shí)上，在最近舉辦的國際性光子學(xué)會議中，人們對兩個潛力越來越大的領(lǐng)域——光子學(xué)在醫(yī)學(xué)和空間通信中的應(yīng)用，已經(jīng)表現(xiàn)出了新的濃厚興趣。

醫(yī)學(xué)的進(jìn)步

在2024年的SIEPR（斯坦福大學(xué)經(jīng)濟(jì)政策研究所）經(jīng)濟(jì)峰會上，英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛表示，英偉達(dá)計(jì)劃在未來十年內(nèi)將深度學(xué)習(xí)的計(jì)算能力提高100萬倍；這也意味著未來10年內(nèi)，深度學(xué)習(xí)的計(jì)算成本有望再降低100萬倍！他談到了AI與醫(yī)療保健的交叉點(diǎn)，他專注于AI在利用大量生物數(shù)據(jù)方面可以發(fā)揮的作用，比如AI憑借其對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行對齊或校正的能力，將為藥物發(fā)現(xiàn)、個性化醫(yī)療、家庭醫(yī)療等創(chuàng)造新機(jī)會。

圖1：英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛在2024年的SIEPR經(jīng)濟(jì)峰會上，談到了AI在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用。

這些重大想法推動了當(dāng)今光子學(xué)的研究，將AI等新興解決方案與光子技術(shù)相結(jié)合的努力征程已經(jīng)啟航。例如，考慮科學(xué)界和工程界如何將AI應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像中的數(shù)據(jù)解釋。分析師已經(jīng)預(yù)測，未來六年，醫(yī)療成像市場將為AI應(yīng)用提供超過80億美元的市場規(guī)模。

在這方面取得成功的關(guān)鍵在于光子學(xué)，它在早期診斷和有效治療中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。將用于數(shù)據(jù)評估的AI與光子技術(shù)相結(jié)合，將實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的疾病檢測、靶向治療、手術(shù)精度和個性化給藥。實(shí)現(xiàn)這些概念的未來并不遙遠(yuǎn)：該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)采用了能夠?qū)崿F(xiàn)更精確醫(yī)學(xué)成像的光子技術(shù)，比如，有關(guān)癌癥診斷和治療的方案，已經(jīng)揭示了AI與光子技術(shù)相結(jié)合在該領(lǐng)域所取得的最新發(fā)展。

空間通信

雖然醫(yī)療保健應(yīng)用具有巨大的影響力，但其他研究領(lǐng)域也需要引起光子學(xué)界的關(guān)注，其中最引人注目的領(lǐng)域之一是空間通信。激光驅(qū)動的太空通信是該行業(yè)長期以來的夢想，目前太空通信正在從研究實(shí)驗(yàn)室向現(xiàn)實(shí)世界中的商業(yè)部署邁進(jìn)。分析師預(yù)計(jì)，到2033年，空間通信領(lǐng)域的市場規(guī)模將達(dá)到近100億美元。

空間通信市場的上升發(fā)展軌跡已經(jīng)開始顯現(xiàn)。在 Satellite 2024 大會上，各國領(lǐng)導(dǎo)人深入探討了衛(wèi)星間激光鏈路系統(tǒng)的操作細(xì)節(jié)。他們討論了大氣激光鏈路的挑戰(zhàn)和工業(yè)光學(xué)地面段設(shè)計(jì)的開創(chuàng)性方法，包括先進(jìn)的湍流緩解技術(shù)。他們的發(fā)言表明，空間通信正在朝著下一步邁進(jìn)，那些曾經(jīng)超凡脫俗的想法已經(jīng)越來越接近現(xiàn)實(shí)了。

市場研究公司Optica在今年2月份舉辦了一場主題為“New Space”的在線行業(yè)會議。在本次會議中，參與者們探索了在當(dāng)前空間通信環(huán)境下的商業(yè)機(jī)會。從推動發(fā)展的全球伙伴關(guān)系、到衛(wèi)星和地面通信網(wǎng)絡(luò)的一體化，這一領(lǐng)域的可能性不斷出現(xiàn)，這也加速了其商業(yè)之路的可行性。

轉(zhuǎn)變視角，夢想成真

這些新的發(fā)展已經(jīng)證明了光子學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)很多的可能性。以醫(yī)學(xué)應(yīng)用和空間通信為例，現(xiàn)實(shí)變成了“如果你有一個夢想，光子學(xué)就能幫助你實(shí)現(xiàn)夢想。”現(xiàn)在，是整個行業(yè)應(yīng)該重新看待光子學(xué)的時候了——光子學(xué)確實(shí)能夠幫助各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)新的夢想！這將有助于促進(jìn)各個行業(yè)繼續(xù)尋找新的方法，用光子學(xué)實(shí)現(xiàn)曾經(jīng)認(rèn)為不可能的夢想。