I et markant fremskridt for hardware til kunstig intelligens har forskerhold fra Tampere Universitet i Finland og Université Marie et Louis Pasteur i Frankrig med succes demonstreret, hvordan intense laserimpulser, der bevæger sig gennem ultratynde glasfibre, kan udføre komplekse AI-beregninger med hidtil usete hastigheder.
Det samarbejdende studie, ledet af professorerne Goëry Genty, John Dudley og Daniel Brunner med væsentlige bidrag fra postdoktorale forskere Dr. Mathilde Hary og Dr. Andrei Ermolaev, har vist, at deres optiske computersystem kan behandle information tusindvis af gange hurtigere end traditionelle siliciumbaserede elektroniske systemer. Mest bemærkelsesværdigt er det, at systemet opnår disse hastigheder, samtidig med at det bevarer en nøjagtighed, der kan måle sig med konventionelle systemer i opgaver som billedgenkendelse.
"Dette arbejde demonstrerer, hvordan grundforskning i ikke-lineær fiberoptik kan drive nye tilgange til computation," forklarer forskningslederne. "Ved at forene fysik og maskinlæring åbner vi nye veje mod ultrahurtig og energieffektiv AI-hardware."
Gennembruddet udnytter en computerarkitektur kendt som en Extreme Learning Machine, inspireret af neurale netværk. I stedet for konventionel elektronik og algoritmer opnår systemet beregninger ved at udnytte den ikke-lineære interaktion mellem intense lysimpulser og glas. Denne tilgang adresserer voksende bekymringer om begrænsningerne ved traditionelle elektroniske systemer, som nærmer sig deres fysiske grænser for båndbredde, datagennemstrømning og strømforbrug.
De potentielle anvendelser rækker langt ud over akademisk forskning. Efterhånden som AI-modeller fortsætter med at vokse og kræve mere energi, kan denne teknologi hjælpe med at løse kritiske flaskehalse i computerinfrastrukturen. Forskerne sigter mod på sigt at udvikle optiske systemer på chip, der kan fungere i realtid uden for laboratoriet, med anvendelser lige fra realtids-signalbehandling til miljøovervågning og lynhurtig AI-inferens.
Denne udvikling kommer på et afgørende tidspunkt for computerindustrien, hvor virksomheder som Lightmatter og LightSolver også gør store fremskridt inden for fotonisk computing. Med Lightmatter, der planlægger at lancere sin M1000-platform i sommeren 2025, og LightSolver, der for nylig er blevet udnævnt til 2025 Technology Pioneer af World Economic Forum, accelererer kapløbet om at udnytte lys til næste generations computing hurtigt.