Nokia Bell Labs, allgemein als Bell Labs bezeichnet, ist ein amerikanisches industrielles Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das dem finnischen Technologieunternehmen Nokia gehört. Mit Hauptsitz in Murray Hill, New Jersey, betreibt das Unternehmen mehrere Labore in den Vereinigten Staaten und weltweit. Sein historisches Erbe umfasst die Entwicklung der Radioastronomie, des Transistors, des Lasers, der Photovoltaikzelle, des Charge-Coupled Devices (CCD), der Informationstheorie, des Unix-Betriebssystems sowie der Programmiersprachen B, C, C++, S, SNOBOL, AWK, AMPL und anderer im Laufe des 20. Jahrhunderts. Elf Nobelpreise und fünf Turing Awards wurden für Arbeiten vergeben, die in den Bell Laboratories durchgeführt wurden.
Die Organisation entstand aus der komplexen Unternehmensstruktur des Bell-System-Telefonkonglomerats. Sie begann ihre Tätigkeit im späten 19. Jahrhundert als Western Electric Engineering Department, das sich in der 463 West Street in New York City befand. Nach Jahren der Weiterentwicklung von Telekommunikationsinnovationen wurde die Abteilung 1925 in Bell Telephone Laboratories umgewandelt und unter die gemeinsame Eigentümerschaft von Western Electric und der American Telephone and Telegraph Company gestellt. In den 1960er Jahren wurden Labor- und Unternehmenssitz nach Murray Hill, New Jersey, verlegt.
Ursprung und historische Standorte
Bells persönliche Forschung nach dem Telefon
Im Jahr 1880, als die französische Regierung Alexander Graham Bell den Volta-Preis von 50.000 Francs für die Erfindung des Telefons verlieh (damals etwa 10.000 US-Dollar, heute etwa 350.000 US-Dollar), verwendete er die Auszeichnung, um das Volta-Labor (auch als „Alexander Graham Bell Laboratory“ bekannt) in Washington, D.C. zu finanzieren, in Zusammenarbeit mit Sumner Tainter und Bells Cousin Chichester Bell. Das Labor war unter verschiedenen Namen bekannt: Volta Bureau, Bell Carriage House, Bell Laboratory und Volta Laboratory.
Es konzentrierte sich auf die Analyse, Aufzeichnung und Übertragung von Schall. Bell nutzte seine beträchtlichen Gewinne aus dem Labor für weitere Forschung und Bildung, um die Verbreitung von Wissen über Gehörlose zu fördern. Dies führte zur Gründung des Volta Bureau (ca. 1887) im Haus seines Vaters, des Linguisten Alexander Melville Bell, in Washington, D.C. Das dortige Kutschenhaus in der 1527 35th Street N.W. wurde 1889 zu ihrem Hauptsitz. 1893 errichtete Bell ein neues Gebäude in der Nähe, in der 1537 35th Street N.W., speziell zur Unterbringung des Labors. Dieses Gebäude wurde 1972 zum National Historic Landmark erklärt.
Nach der Erfindung des Telefons behielt Bell eine relativ distanzierte Rolle im gesamten Bell System bei, verfolgte jedoch weiterhin seine eigenen persönlichen Forschungsinteressen.
Früher Vorläufer
Die Bell Patent Association wurde von Alexander Graham Bell, Thomas Sanders und Gardiner Hubbard gegründet, als sie 1876 die ersten Patente für das Telefon anmeldeten. Die Bell Telephone Company, die erste Telefongesellschaft, wurde ein Jahr später gegründet. Sie wurde später Teil der American Bell Telephone Company. 1884 schuf die American Bell Telephone Company das Mechanical Department aus dem Electrical and Patent Department, das ein Jahr zuvor gebildet worden war. Die American Telephone and Telegraph Company und ihre eigene Tochtergesellschaft übernahmen bis 1899 die Kontrolle über American Bell und das Bell System. American Bell hielt eine Mehrheitsbeteiligung an Western Electric (dem Fertigungsarm des Geschäfts), während AT&T Forschung für die Dienstleister betrieb.
Formelle Organisation und Standortwechsel
1896 kaufte Western Electric Grundstücke in der 463 West Street, um die Hersteller und Ingenieure zu zentralisieren, die AT&T mit Technologien wie Telefonen, Telefonvermittlungsanlagen und Übertragungsausrüstung versorgt hatten. Im frühen 20. Jahrhundert wurden mehrere historisch bedeutende Labore eingerichtet. 1915 wurden die ersten Funkübertragungen von einer Hütte in Montauk, Long Island, aus gesendet. Im selben Jahr wurden Tests des ersten transozeanischen Funktelefons in einem Haus im Arlington County, Virginia, durchgeführt. 1919 wurde ein Funkempfangslabor im Cliffwood-Abschnitt von Aberdeen Township, New Jersey, eingerichtet. Ebenfalls 1919 wurde ein Übertragungsstudienstandort in Phoenixville, Pennsylvania, etabliert, der 1929 die Koaxialleitung für erste Tests der Langstreckenübertragung auf verschiedenen Frequenzen baute.
Am 1. Januar 1925 wurde Bell Telephone Laboratories, Inc. organisiert, um die Entwicklungs- und Forschungsaktivitäten im Kommunikationsbereich und den verwandten Wissenschaften für das Bell System zu konsolidieren. Das Eigentum war gleichmäßig zwischen Western Electric und AT&T aufgeteilt. Das neue Unternehmen hatte 3.600 Ingenieure, Wissenschaftler und Unterstützungspersonal. Die 400.000 Quadratfuß (37.000 m²) große Fläche wurde durch ein neues Gebäude erweitert, das etwa ein Viertel eines Stadtblocks einnahm. Der erste Vorsitzende des Verwaltungsrats war John J. Carty, Vizepräsident von AT&T, und der erste Präsident war Frank B. Jewett, ebenfalls Vorstandsmitglied, der dort bis 1940 blieb. Die Geschäfte wurden von E. B. Craft, Executive Vice President und zuvor Chefingenieur bei Western Electric, geleitet.
In den frühen 1920er Jahren wurden einige Außenanlagen und Entwicklungseinrichtungen für Funkkommunikation entwickelt. 1925 wurden Testfeldstudien in Gulfport, Mississippi, eingerichtet, wo zahlreiche Telefonmastproben zur Holzkonservierung aufgestellt wurden. Am Standort Deal, New Jersey, wurde an der Schiff-zu-Küste-Funktelefonie gearbeitet. 1926 wurde im Whippany-Abschnitt von Hanover Township, New Jersey, Land erworben und für die Entwicklung eines 50-Kilowatt-Rundfunksenders eingerichtet. 1931 wurde Whippany um 75 Acres (30 ha) von einem nahegelegenen Grundstück erweitert. 1928 wurde ein 15 Acres (6,1 ha) großes Gelände in Chester Township, New Jersey, für Außentests gepachtet, obwohl die Einrichtung für solche Zwecke unzureichend wurde. 1930 erforderte der Standort Chester den Kauf von weiteren 85 Acres (34 ha) Land für ein neues Außenanlagen-Entwicklungslabor. Bevor Chester eingerichtet wurde, wurde 1929 ein Testfeld in Limon, Colorado, installiert, ähnlich dem in Gulfport. Die drei Testfelder in Gulfport, Limon und Chester waren Außeneinrichtungen für Konservierungsmittel und die Verlängerung der Nutzungsdauer von Telefonmasten. Zusätzlich wurde 1929 eine Landexpansion am Standort Murray Hill durchgeführt.
Wichtige wissenschaftliche Beiträge
Im Laufe des 20. Jahrhunderts produzierte Bell Labs eine bemerkenswerte Reihe von Entdeckungen und Erfindungen. 1947 wurde der Transistor bei Bell Labs von John Bardeen, Walter Brattain und William Shockley erfunden, ein Durchbruch, der ihnen 1956 den Nobelpreis für Physik einbrachte und die Grundlage für die moderne Elektronik legte. Der Laser wurde erstmals 1960 von Theodore Maiman an den Hughes Research Laboratories demonstriert, aber Forscher von Bell Labs, darunter Charles Townes und Arthur Schawlow, hatten zuvor zur Maser- und Lasertheorie beigetragen. Die Photovoltaikzelle, die Licht in Elektrizität umwandelt, wurde 1954 bei Bell Labs von Daryl Chapin, Calvin Fuller und Gerald Pearson entwickelt. Das Charge-Coupled Device (CCD), ein Bildsensor, der in Digitalkameras verwendet wird, wurde 1969 von Willard Boyle und George Smith erfunden, die 2009 den Nobelpreis für Physik erhielten.
Die Informationstheorie, ein mathematischer Rahmen für Datenübertragung, wurde von Claude Shannon in seinem wegweisenden Papier „A Mathematical Theory of Communication“ von 1948 etabliert, während er bei Bell Labs arbeitete. Das Unix-Betriebssystem wurde Ende der 1960er und Anfang der 1970er Jahre bei Bell Labs von Ken Thompson, Dennis Ritchie und anderen entwickelt und wurde zu einem grundlegenden System für die moderne Computertechnik. Die Programmiersprachen B, C und C++ wurden ebenfalls bei Bell Labs erstellt, wobei C 1972 von Dennis Ritchie und C++ 1985 von Bjarne Stroustrup entwickelt wurde. Andere Sprachen wie S, SNOBOL, AWK und AMPL entstanden ebenfalls dort.
Unternehmensübergänge und Eigentümerwechsel
Mit der Aufspaltung des Bell Systems im Jahr 1984 wurde Bell Labs eine Tochtergesellschaft von AT&T Technologies, was zu einem drastischen Rückgang der Finanzierung führte. Die Entflechtung trennte die regionalen Bell Operating Companies von AT&T, und Bell Labs blieb bei AT&T, sah sich jedoch reduzierten Ressourcen gegenüber. 1996 gliederte AT&T AT&T Technologies aus, das in Lucent Technologies umbenannt wurde und den Standort Murray Hill als Hauptsitz nutzte. Bell Laboratories wurde aufgeteilt, wobei AT&T Teile als AT&T Laboratories behielt. Diese Trennung teilte das Forschungspersonal und die Einrichtungen zwischen den beiden Unternehmen auf.
2006 fusionierte Lucent mit dem französischen Telekommunikationsunternehmen Alcatel zu Alcatel-Lucent. Das kombinierte Unternehmen betrieb Bell Labs weiterhin als Forschungsabteilung, aber die Fusion brachte weitere organisatorische Veränderungen mit sich. 2016 übernahm Nokia Alcatel-Lucent, und Bell Labs wurde Teil von Nokia. Das Unternehmen wurde anschließend in Nokia Bell Labs umbenannt, was die neue Eigentümerschaft widerspiegelt. Nokia hat weiterhin in die Forschung von Bell Labs investiert, mit Schwerpunkt auf Bereichen wie Kommunikationstechnologie, künstlicher Intelligenz und zukünftigen Netzwerklösungen.
Moderner Forschungsschwerpunkt
Unter der Eigentümerschaft von Nokia hat Nokia Bell Labs seine Forschungsprioritäten auf aufkommende Technologien verlagert. Die Labore forschen nun in Bereichen wie 5G- und 6G-Kommunikation, optischer Vernetzung und der Anwendung von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen zur Netzwerkoptimierung. Forscher bei Bell Labs untersuchen auch neuronale Netze und Deep-Learning-Techniken zur Verbesserung der Signalverarbeitung und des Netzwerkmanagements. Die Transformer (architecture)-Architektur, die zentral für moderne große Sprachmodelle geworden ist, wurde durch frühere Arbeiten zur Sequenzmodellierung bei Bell Labs beeinflusst, obwohl die spezifische Transformer-Entwicklung anderswo stattfand.
Die Labore arbeiten weiterhin mit akademischen Institutionen und Industriepartnern zusammen. Obwohl Bell Labs das Feld nicht mehr so dominiert wie Mitte des 20. Jahrhunderts, bleibt es eine bedeutende Forschungsorganisation in der globalen Telekommunikationsindustrie. Seine historischen Beiträge zum Erbe von Nokia Bell Labs werden in der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiterhin anerkannt.
Bekannte Forscher und Auszeichnungen
Bell Labs hat im Laufe seiner Geschichte zahlreiche weltbekannte Wissenschaftler und Ingenieure beschäftigt. Zu den Alumni gehören Claude Shannon, der die Informationstheorie begründete; John Bardeen, der einzige Mensch, der zweimal den Nobelpreis für Physik gewann; und Dennis Ritchie, der C entwickelte und Unix mitentwickelte. Weitere bemerkenswerte Persönlichkeiten sind Richard Hamming, der Hamming-Codes zur Fehlererkennung und -korrektur entwickelte; John C. Slater, ein Physiker; und Arno Penzias und Robert Wilson, die 1964 die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung entdeckten und 1978 den Nobelpreis für Physik erhielten. Die elf Nobelpreise, die für Arbeiten bei Bell Labs vergeben wurden, umfassen Physik und Chemie, und die fünf Turing Awards würdigen Beiträge zur Informatik, darunter die von Ken Thompson, Dennis Ritchie und anderen.
Globale Präsenz und Einrichtungen
Nokia Bell Labs betreibt Labore an mehreren Standorten über den Hauptsitz in Murray Hill hinaus. Einrichtungen existieren in den Vereinigten Staaten, einschließlich Standorten in New Jersey und anderen Bundesstaaten, sowie international in Ländern wie Finnland, Frankreich, Deutschland und dem Vereinigten Königreich. Diese Labore forschen in verschiedenen Bereichen, von grundlegender Physik bis hin zu angewandter Kommunikationstechnik. Der Standort Whippany, New Jersey, der historisch bedeutend für Funkübertragungsarbeiten war, bleibt Teil des Netzwerks. Das Unternehmen pflegt auch Kooperationen mit Universitäten und Forschungsinstituten weltweit und setzt seine Tradition offener wissenschaftlicher Forschung fort.
Vermächtnis und Auswirkungen
Die Auswirkungen von Bell Labs auf die moderne Technologie sind tiefgreifend. Die Erfindung des Transistors ermöglichte die Entwicklung integrierter Schaltkreise, die heute von Unternehmen wie Intel, TSMC und Samsung Electronics hergestellt werden. Das Unix-Betriebssystem beeinflusste die Entwicklung von Linux und anderen Betriebssystemen, die in Servern und Supercomputern verwendet werden. Die Informationstheorie liegt aller digitalen Kommunikation zugrunde, einschließlich des Internets und drahtloser Netzwerke. Der CCD-Sensor wird in Digitalkameras und astronomischen Instrumenten verwendet. Die Beiträge von Bell Labs zur Radioastronomie und anderen Bereichen haben das wissenschaftliche Verständnis geprägt. Obwohl die Organisation mehrmals den Eigentümer gewechselt hat, bleibt ihr Name synonym für Innovation und industrielle Forschungsexzellenz.