文/Jose Pozo

光子學技術正在席卷世界及其所有行業(yè)。這樣說并不夸張，因為事實就是如此。最近的估計預測：到2032年，全球光子學市場價值將超過1萬億美元。當考慮到光子學與人工智能（AI）、數據挖掘、量子計算等強大技術的集成、賦能和/或支持應用時，光子學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，為光子應用解決全球問題創(chuàng)造了新機會。事實上，在最近舉辦的國際性光子學會議中，人們對兩個潛力越來越大的領域——光子學在醫(yī)學和空間通信中的應用，已經表現出了新的濃厚興趣。

醫(yī)學的進步

在2024年的SIEPR（斯坦福大學經濟政策研究所）經濟峰會上，英偉達首席執(zhí)行官黃仁勛表示，英偉達計劃在未來十年內將深度學習的計算能力提高100萬倍；這也意味著未來10年內，深度學習的計算成本有望再降低100萬倍！他談到了AI與醫(yī)療保健的交叉點，他專注于AI在利用大量生物數據方面可以發(fā)揮的作用，比如AI憑借其對數據點進行對齊或校正的能力，將為藥物發(fā)現、個性化醫(yī)療、家庭醫(yī)療等創(chuàng)造新機會。

圖1：英偉達首席執(zhí)行官黃仁勛在2024年的SIEPR經濟峰會上，談到了AI在醫(yī)療保健領域的應用。

這些重大想法推動了當今光子學的研究，將AI等新興解決方案與光子技術相結合的努力征程已經啟航。例如，考慮科學界和工程界如何將AI應用于醫(yī)學成像中的數據解釋。分析師已經預測，未來六年，醫(yī)療成像市場將為AI應用提供超過80億美元的市場規(guī)模。

在這方面取得成功的關鍵在于光子學，它在早期診斷和有效治療中發(fā)揮著關鍵作用。將用于數據評估的AI與光子技術相結合，將實現更準確的疾病檢測、靶向治療、手術精度和個性化給藥。實現這些概念的未來并不遙遠：該領域的領導者已經采用了能夠實現更精確醫(yī)學成像的光子技術，比如，有關癌癥診斷和治療的方案，已經揭示了AI與光子技術相結合在該領域所取得的最新發(fā)展。

空間通信

雖然醫(yī)療保健應用具有巨大的影響力，但其他研究領域也需要引起光子學界的關注，其中最引人注目的領域之一是空間通信。激光驅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驗室向現實世界中的商業(yè)部署邁進。分析師預計，到2033年，空間通信領域的市場規(guī)模將達到近100億美元。

空間通信市場的上升發(fā)展軌跡已經開始顯現。在 Satellite 2024 大會上，各國領導人深入探討了衛(wèi)星間激光鏈路系統(tǒng)的操作細節(jié)。他們討論了大氣激光鏈路的挑戰(zhàn)和工業(yè)光學地面段設計的開創(chuàng)性方法，包括先進的湍流緩解技術。他們的發(fā)言表明，空間通信正在朝著下一步邁進，那些曾經超凡脫俗的想法已經越來越接近現實了。

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前空間通信環(huán)境下的商業(yè)機會。從推動發(fā)展的全球伙伴關系、到衛(wèi)星和地面通信網絡的一體化，這一領域的可能性不斷出現，這也加速了其商業(yè)之路的可行性。

轉變視角，夢想成真

這些新的發(fā)展已經證明了光子學能夠實現很多的可能性。以醫(yī)學應用和空間通信為例，現實變成了“如果你有一個夢想，光子學就能幫助你實現夢想。”現在，是整個行業(yè)應該重新看待光子學的時候了——光子學確實能夠幫助各行各業(yè)實現新的夢想！這將有助于促進各個行業(yè)繼續(xù)尋找新的方法，用光子學實現曾經認為不可能的夢想。