Seine Gäste, vornehmlich amerikanische und japanische High-Tech-Manager, geleitet der US-Computerwissenschaftler Stephen Redfield zuerst in die "Katzenkammer". In dem engen Raum im Obergeschoß, mit Elektronik vollgestopft bis unter die Decke, können sie dann einen Blick auf das "Kätzchen" werfen.

"Kitten", vorgeführt im Forschungszentrum "Microelectronics and Computer Technology Corporation" (MCC) in Austin (US-Staat Texas), sieht einer Katze so ähnlich wie ein Computer einem Känguruh. Das "Kätzchen" erweist sich als komplexe Anordnung aus Linsen, Spiegeln, Filtern und einem Mini-Laser. Als Katzentisch dient eine schwingungsgedämpfte "optische Werkbank".

Zu sehen ist das Versuchsmodell eines holographischen Datenspeichers ("Holographic Storage"). "Kitten" (einer der beteiligten Techniker ist Katzenliebhaber) heißt das Modell, seit das MCC-Team durch seine jüngsten Erfolge bei der Entwicklung der sogenannten Holostore-Technologie unter erhöhten Zeitdruck geriet. "Das Kind", erläutert Projektleiter Redfield, "brauchte schnell irgendeinen Namen."

Bislang galt die Datenspeicherung mittels dreidimensionaler Lichtmuster in der Branche als eher exotisches Forschungsgebiet. Jetzt sind die Vertreter der Computerindustrie häufig zu Gast in dem texanischen Labor. Ein Syndikat von einem Dutzend führender Hardware-Hersteller hat sich bereits formiert, um den Holo-Speicher von MCC zur Marktreife weiterzuentwickeln.

Der Hauptvorteil des neuen Verfahrens: Computerdaten können sehr viel schneller als bisher abgespeichert und wieder ausgegeben werden. Holostore, urteilte etwa das US-Fachblatt Computerworld, könnte "die herkömmlichen Festplatten-Speicher einfach wegfegen".

Der unbewegliche Speicherblock des Holostore-Prototyps ist nicht größer als eine Briefmarke und nur einen halben Zentimeter dick. Bewegliche Teile wie beispielsweise die Schreib-Lese-Köpfe, die sich bei herkömmlichen Anlagen ruckartig knapp über der Oberfläche von rotierenden Speicherplatten bewegen, werden nicht mehr benötigt. Datenverluste durch Überhitzung oder Erschütterung sollen so kaum noch vorkommen.

Der holographische Massenspeicher kann Informationen buchstäblich mit Lichtgeschwindigkeit aufzeichnen und wiedergeben. In einer einzigen Sekunde, so das Ziel der MCC-Entwickler, soll das System bald eine Datenmenge bewältigen, mit der heutige Massenspeicher fünf Stunden beschäftigt wären. Das soll mit Hilfe eines einzigen Laserstrahls bewerkstelligt werden, der auf eine Speichereinheit aus lichtempfindlichen Kristallstäbchen gerichtet ist.

Hauptunterschied zu den gängigen magnetischen und optischen Plattenspeichern: Im Holostore werden die Daten nicht mehr nacheinander Bit für Bit (also in den kleinsten Informationseinheiten 0 und 1) geschrieben oder ausgelesen, sondern quasi Lichtbild für Lichtbild, wobei jedes der Bilder gleich mehrere Millionen Bits repräsentiert.

So bestehen die Hologramme in den Speicherkristallen aus einer Reihe von Bildschichten ähnlich wie das holographische Beethoven-Konterfei auf der Vorderseite von Euroscheckkarten, das sich dem Betrachter nur aus bestimmten Blickwinkeln erschließt.

Beim Holostore hingegen kommt es auf den Einfallswinkel des Laserstrahls an, der mit Hilfe einer Steuereinheit fortwährend variiert wird. Anders als herkömmliche Hologramme können die dreidimensionalen Datenbilder beliebig gelöscht und neue wieder mit hoher Geschwindigkeit scheibchenweise abgespeichert werden.

Als Lichtquelle dient dabei ein 80-Milliwatt-Laser, dessen grüner Strahl von einer Steueroptik auf die verschiedenen Kristallstäbchen des Speicherblocks ausgerichtet wird. Auf dem Weg dorthin verzweigt ein sogenannter Strahlteiler das Laserlicht in den eigentlichen Datenstrahl und einen Bezugsstrahl (siehe Grafik).

Der Hauptstrahl wird anschließend durch einen optoelektronischen Lichtmodulator geschickt, der die von außen hereinkommenden Daten in binäre Muster aus lichtundurchlässigen und transparenten Flächen verwandelt. Der Laserstrahl projiziert nun, wie bei einem Lichtbildgerät, diese blitzschnell wechselnden Daten-Dias (sie ähneln leeren Kreuzworträtseln) direkt in das angepeilte Speicherstäbchen.

In dem winzigen Zapfen aus Strontium-Barium-Niobat (auch andere kristalline Materialien wie beispielsweise Lithium-Niobat wurden bereits erfolgreich erprobt) trifft der Bezugsstrahl wieder auf den Datenstrahl. An der Schnittstelle entsteht dann in dem lichtempfindlichen Kristall eine holographische Bildschicht, genannt "Seite".

Um die nächstfolgende Seite zu speichern, wird der Einfallswinkel des Bezugsstrahls minimal verändert. So lassen sich in einem einzigen Kristall ganze sogenannte Stapel von bereits 50 Seiten unterbringen, bald sollen sogar 100 Seiten pro Stäbchen gestapelt werden.

Zum Auslesen der Daten wiederum wird der Datenstrahl gesperrt, allein der Bezugsstrahl bohrt sich dann in die Speicherstäbchen. Datenseite für Datenseite wird dabei ausgeleuchtet und, wiederum nach dem Lichtbild-Prinzip, auf einen sogenannten CCD-Detektor projiziert, der die Hell-Dunkel-Muster für den Computer in elektronische Signale zurückverwandelt.

Der holographische Speicher, der sich flexibel an gängige Computer-Betriebssysteme (auch für Personalcomputer) anpassen ließe, soll der Computerindustrie aus einer Klemme helfen: Konventionelle Speicher erweisen sich zunehmend als die "Bremser" der modernen EDV.

Das Problem, in der Fachwelt als "I/ O-Nadelöhr" (Input/Output) bekannt: Herkömmliche Plattenlaufwerke arbeiten, verglichen sogar mit der Rechengeschwindigkeit von herkömmlichen PC-Chips, viel zu langsam. So stieg in den vergangenen zehn Jahren die Leistung der Mikro-Prozessoren etwa um das Tausendfache, Plattenlaufwerke sind im selben Zeitraum nur dreimal schneller geworden.

Während etwa die Leseköpfe eines herkömmlichen Plattenlaufwerks mühsam die Bits einzeln von der rotierenden Scheibe klauben, ist die Zentraleinheit meist zu müßigem Warten verurteilt. Noch länger dauert es, wenn Daten in den Festspeicher geschrieben werden.

Weil beim Holostore die Bits seitenweise ein- und ausgegeben, zudem mit Lichtgeschwindigkeit gespeichert und gelöscht werden, könnte die neue Speichertechnologie besonders bei der Verarbeitung von bewegten Bildern von Nutzen sein. Dabei müssen blitzschnell immense Datenmassen zwischen Prozessoren, Arbeits- und Massenspeicher transferiert werden.

So bewältigen selbst die besten Plattenlaufwerke derzeit keine größeren Mengen als 8 Megabyte (64 Millionen Bits) pro Sekunde. Um beispielsweise Videobilder in Echtzeit zu verarbeiten, müßten es mindestens 20 Megabyte sein. Das Holostore-System könnte, wie MCC bereits demonstriert hat, sogar auf 800 Megabyte pro Sekunde kommen.

Holostore, betont Entwickler Stephen Redfield, sei "nicht an den Computer gebunden". Er könne sich solche Speicher beispielsweise auch als "eine Art neue Video-Kassette" vorstellen.

1995, so die Zeitplanung des Holostore-Syndikats, soll der holographische Speicher für den PC zu haben sein. Geplant ist, ihn als Einsteckmodul auf den Markt zu bringen, das in die standardisierten Festplatten-Schächte von Personalcomputern eingeschoben wird.

Doch erst "zum Ende des Jahrzehnts", meint Redfield, werde der Holostore-Preis so weit gesunken sein, daß der neue Speicher eine Alternative zu herkömmlichen Festplatten wird.

Die Großen der Branche haben bereits vorgebaut. Dem Syndikat, das sich der neuen Speichertechnologie verschrieben hat, gehören nicht nur führende Computerhersteller an wie etwa Apple oder Sun Microsystems. Auch die wichtigsten Festplatten-Produzenten, beispielsweise die Firmen Seagate und Conner, sind mit von der Partie.

So könnte ab Mitte der neunziger Jahre der Lichtspeicher die Computerleistung, beim Superrechner ebenso wie beim Schreibtisch-PC, ähnlich entscheidend steigern wie vordem nur die jeweils neueste Chip-Generation. "Mit Holostore", erklärt MCC-Forscher Redfield selbstbewußt, "haben wir die Karten völlig neu gemischt." o