Merkittävässä teknologisessa harppauksessa, josta ilmoitettiin 20. kesäkuuta 2025, kaksi eurooppalaista tutkimusryhmää on onnistuneesti osoittanut, kuinka voimakkaat laserpulssit ultrahohuiden lasikuitujen läpi voivat suorittaa tekoälytyyppisiä laskelmia tuhansia kertoja nopeammin kuin perinteiset elektroniset menetelmät.
Läpimurtoa johtivat professori Goëry Genty Tampereen yliopistosta sekä John Dudley ja Daniel Brunner Université Marie et Louis Pasteurista. Se edustaa perustavanlaatuista muutosta laskenta-arkkitehtuurissa. Hyödyntämällä valoa sähkön sijaan laskennassa teknologia lupaa paitsi ennennäkemättömiä käsittelynopeuksia myös merkittävästi parantunutta energiatehokkuutta.
"Tämä työ osoittaa, kuinka perustutkimus epälineaarisessa kuituoptiikassa voi avata uusia lähestymistapoja laskentaan. Yhdistämällä fysiikkaa ja koneoppimista avaamme uusia polkuja ultranopeaan ja energiatehokkaaseen tekoälylaitteistoon", tutkimusryhmän johtajat selittivät. Heidän järjestelmänsä saavutti yli 91 %:n tarkkuuden käsinkirjoitettujen numeroiden luokittelussa alle yhdessä pikosekunnissa – suorituskyky, joka vastaa huipputason digitaalisia menetelmiä, mutta huomattavasti suuremmalla nopeudella.
Erityisen lupaavaksi tämän lähestymistavan tekee se, ettei se perustu pelkkään laskentatehon lisäämiseen. Tutkijat havaitsivat, että parhaat tulokset saavutettiin tasapainottamalla tarkasti kuidun pituus, dispersio (eri aallonpituuksien etenemisnopeuden ero) ja tehotasot, eikä maksimoimalla epälineaarista vuorovaikutusta.
Samaan aikaan rinnakkaisessa läpimurrossa Sveitsin Paul Scherrer -instituutin tekoälytutkijat ovat kehittäneet koneoppimisjärjestelmän, joka pystyy laatimaan ilmastoystävällisiä sementtireseptejä sekunneissa. Matemaatikko Romana Boigerin johtama tiimi loi "digitaalisen keittokirjan ilmastoystävälliselle sementille", joka simuloi ja optimoi sementtiseoksia vähentäen merkittävästi CO₂-päästöjä rakenteellisesta suorituskyvystä tinkimättä.
Tämä kehitys vastaa merkittävään ympäristöhaasteeseen, sillä sementintuotanto aiheuttaa noin 6 % maailman kasvihuonekaasupäästöistä. Tekoälyjärjestelmä pystyy nopeasti arvioimaan tuhansia mahdollisia ainesosayhdistelmiä ja tunnistamaan koostumuksia, jotka pienentävät hiilijalanjälkeä säilyttäen samalla sementin olennaiset ominaisuudet.
Yhdessä nämä läpimurrot osoittavat, kuinka tekoäly muuttaa sekä laskentainfrastruktuuria että auttaa ratkaisemaan kiireellisiä ympäristöhaasteita, viitaten kohti nopeampaa, tehokkaampaa ja mahdollisesti kestävämpää teknologista kehitystä.