Das Projekt zielt darauf ab, das grundlegende Verständnis der Dynamik optischer Wellen für neuroinspirierte Rechenarchitekturen zu erweitern. Durch den gezielten Austausch von Ideen und Forschung sowie die Erprobung risikoreicher Ansätze zur Informationsverarbeitung mit Lichtwellen anstelle elektronischer Signale sollen disruptive Methoden und neue Rechenparadigmen etabliert werden.

Im Zentrum steht die Entwicklung theoretischer Modelle und experimenteller Methoden für optische neuronale Netzwerke. Ziel ist es zu zeigen, wie lichtbasierte Systeme Rechenfunktionen übernehmen können, die derzeit komplexe elektronische Architekturen erfordern – und dabei sogar über die Grenzen heutiger top-down entwickelter neuromorpher Systeme hinausgehen. Dieser Ansatz adressiert zentrale Herausforderungen im Umgang mit den absehbaren Leistungsgrenzen aktueller, gehirninspirierter Modelle.

Das Fellowship stärkt zentrale Forschungsrichtungen am Leibniz-IPHT und an der Friedrich-Schiller-Universität Jena in drei eng miteinander verknüpften Bereichen: die Physik nichtlinearer Wellenausbreitung in stark nichtlinearen Wellenleitern und Fasersystemen; die Umsetzung neuromorpher Rechenprinzipien mit optischen Signalen; sowie die Anwendung optischer Intelligenz für die Echtzeit-Datenverarbeitung in der biomedizinischen Bildgebung und Diagnostik.

Durch die Erforschung grundlegend neuer Konzepte an der Schnittstelle von Photonik, nichtlinearer Dynamik und Künstlicher Intelligenz positioniert sich das Projekt an der Spitze der Entwicklung nächster Generationen von Rechentechnologien.

Die Forschung wird von der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung im Rahmen eines WE Heraeus Research Fellowships gefördert, das im November 2025 vergeben wurde.