En un avance significativo para la tecnología informática, investigadores europeos han demostrado con éxito cómo la luz, en lugar de la electricidad, puede emplearse para realizar cálculos de inteligencia artificial a velocidades sin precedentes.
La innovadora investigación, llevada a cabo por la Dra. Mathilde Hary de la Universidad de Tampere (Finlandia) y el Dr. Andrei Ermolaev de la Université Marie et Louis Pasteur (Francia), muestra cómo intensos pulsos láser que viajan a través de fibras de vidrio ultrafinas pueden imitar el procesamiento de información de la IA, pero miles de veces más rápido que los sistemas electrónicos convencionales.
Los investigadores utilizaron una arquitectura de computación conocida como Extreme Learning Machine (ELM), inspirada en las redes neuronales. Su enfoque aprovecha la interacción no lineal entre los pulsos de luz intensa y el vidrio para realizar cálculos complejos. Al probar su sistema óptico con el conjunto de datos MNIST de dígitos manuscritos, lograron tasas de precisión superiores al 91% en regímenes de dispersión anómala y al 93% en regímenes de dispersión normal.
"Este trabajo demuestra cómo la investigación fundamental en óptica no lineal de fibras puede impulsar nuevos enfoques en computación", explicaron los profesores Goëry Genty y John M. Dudley, supervisores del estudio. "Al fusionar la física y el aprendizaje automático, estamos abriendo nuevas vías hacia hardware de IA ultrarrápido y eficiente energéticamente".
La innovación aborda limitaciones críticas de la electrónica tradicional, que se acerca a sus límites físicos en cuanto a ancho de banda, capacidad de transmisión de datos y consumo energético. A medida que los modelos de IA continúan creciendo exponencialmente —duplicando su tamaño aproximadamente cada 3,5 meses según investigaciones de OpenAI—, la demanda energética para entrenar y ejecutar estos modelos se ha vuelto cada vez más insostenible.
Las posibles aplicaciones de esta tecnología informática basada en la luz abarcan desde el procesamiento de señales en tiempo real y la monitorización medioambiental hasta la inferencia de IA a alta velocidad. Los investigadores aspiran a desarrollar sistemas ópticos integrados en chips que puedan operar en tiempo real fuera de los laboratorios, lo que podría revolucionar centros de datos, vehículos autónomos y otras aplicaciones intensivas en IA.
El proyecto, financiado por el Consejo de Investigación de Finlandia, la Agencia Nacional de Investigación de Francia y el Consejo Europeo de Investigación, representa un cambio fundamental en los paradigmas de la computación que podría ayudar a afrontar la creciente crisis energética de la IA y, al mismo tiempo, permitir sistemas de inteligencia artificial más potentes y receptivos.