En un avance significativo para el hardware de inteligencia artificial, equipos de investigación de la Universidad de Tampere en Finlandia y la Université Marie et Louis Pasteur en Francia han demostrado con éxito cómo pulsos láser intensos que viajan a través de fibras de vidrio ultradelgadas 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 posdoctorales 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 tradicional basada en silicio. Lo más notable 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 equipo. "Al fusionar la física y el aprendizaje automático, estamos abriendo nuevos caminos hacia hardware de IA ultrarrápido y eficiente en consumo de energía".
El avance aprovecha una arquitectura de computación conocida como Máquina de Aprendizaje Extremo (Extreme Learning Machine), inspirada en las redes neuronales. En lugar de la electrónica y algoritmos convencionales, el sistema realiza los cálculos aprovechando la interacción no lineal entre pulsos de luz intensos y el vidrio. Este enfoque responde a las crecientes preocupaciones sobre las limitaciones de la electrónica tradicional, que se acerca a sus límites físicos en cuanto a ancho de banda, capacidad de procesamiento de datos y consumo energético.
Las aplicaciones potenciales van mucho más allá de la investigación académica. A medida que los modelos de IA continúan creciendo en tamaño y demanda energética, esta tecnología podría ayudar a resolver cuellos de botella críticos en la infraestructura de cómputo. Los investigadores aspiran a desarrollar eventualmente sistemas ópticos integrados en chip que puedan operar en tiempo real fuera del laboratorio, con aplicaciones que van desde el procesamiento de señales en tiempo real hasta el monitoreo ambiental y la inferencia de IA a alta velocidad.
Este desarrollo llega en un momento crucial para la industria de la computación, 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 nombrada Pionera Tecnológica 2025 por el Foro Económico Mundial, la carrera por aprovechar la luz para la computación de próxima generación se está acelerando rápidamente.