En un avance significativo para el hardware de inteligencia artificial, equipos de investigación de la Universidad de Tampere en Finlandia y la Universidad Marie et Louis Pasteur en Francia han demostrado con éxito cómo los intensos pulsos láser que viajan a través de fibras de vidrio ultrafinas pueden realizar cálculos complejos de IA a velocidades sin precedentes.
El estudio colaborativo, liderado por los profesores Goëry Genty, John Dudley y Daniel Brunner, con contribuciones clave de los investigadores postdoctorales la Dra. Mathilde Hary y el Dr. Andrei Ermolaev, ha demostrado que su sistema de computación óptica puede procesar información miles de veces más rápido que la electrónica basada en silicio tradicional. Lo más destacable es que el sistema alcanza estas velocidades manteniendo una precisión comparable a la de los sistemas convencionales en tareas como el reconocimiento de imágenes.
"Este trabajo demuestra cómo la investigación fundamental en óptica no lineal de fibras puede impulsar nuevos enfoques para la computación", explicaron los líderes del proyecto. "Al fusionar la física y el aprendizaje automático, estamos abriendo nuevas vías hacia hardware de IA ultrarrápido y eficiente energéticamente".
El avance se basa en una arquitectura de computación conocida como Máquina de Aprendizaje Extremo (Extreme Learning Machine), inspirada en las redes neuronales. En lugar de utilizar la electrónica y los algoritmos convencionales, el sistema realiza los cálculos aprovechando la interacción no lineal entre pulsos de luz intensos y el vidrio. Este enfoque aborda las crecientes preocupaciones sobre las limitaciones de la electrónica tradicional, que está alcanzando sus límites físicos en cuanto a ancho de banda, capacidad de transmisión de datos y consumo energético.
Las posibles aplicaciones van mucho más allá de la investigación académica. A medida que los modelos de IA siguen creciendo en tamaño y demanda energética, esta tecnología podría ayudar a resolver cuellos de botella críticos en la infraestructura informática. Los investigadores aspiran a desarrollar en el futuro sistemas ópticos integrados en chip que puedan funcionar en tiempo real fuera del laboratorio, con aplicaciones que van desde el procesamiento de señales en tiempo real hasta la monitorización medioambiental y la inferencia de IA a alta velocidad.
Este desarrollo llega en un momento crucial para la industria informática, ya que empresas como Lightmatter y LightSolver también están logrando avances significativos en la computación fotónica. Con Lightmatter planeando lanzar su plataforma M1000 en el verano de 2025 y LightSolver recientemente reconocida como Pionera Tecnológica 2025 por el Foro Económico Mundial, la carrera por aprovechar la luz para la computación de próxima generación se está acelerando rápidamente.