Dans une avancée majeure pour le matériel d’intelligence artificielle, des équipes de recherche de l’Université de Tampere en Finlande et de l’Université Marie et Louis Pasteur en France ont démontré avec succès comment des impulsions laser intenses circulant dans des fibres de verre ultrafines peuvent effectuer des calculs complexes d’IA à des vitesses sans précédent.
L’étude collaborative, dirigée par les professeurs Goëry Genty, John Dudley et Daniel Brunner, avec la contribution clé des chercheurs postdoctoraux Dre Mathilde Hary et Dr Andrei Ermolaev, a montré que leur système de calcul optique peut traiter l’information des milliers de fois plus rapidement que l’électronique traditionnelle à base de silicium. Fait remarquable, le système atteint ces vitesses tout en maintenant une précision comparable aux systèmes conventionnels dans des tâches telles que la reconnaissance d’images.
« Ce travail démontre comment la recherche fondamentale en optique non linéaire des fibres peut ouvrir de nouvelles approches pour le calcul », expliquent les responsables de la recherche. « En fusionnant la physique et l’apprentissage automatique, nous ouvrons de nouvelles voies vers du matériel d’IA ultrarapide et écoénergétique. »
Cette percée exploite une architecture de calcul connue sous le nom de « machine à apprentissage extrême », inspirée des réseaux neuronaux. Plutôt que de s’appuyer sur l’électronique et les algorithmes conventionnels, le système effectue les calculs en tirant parti de l’interaction non linéaire entre des impulsions lumineuses intenses et le verre. Cette approche répond aux préoccupations croissantes concernant les limites de l’électronique traditionnelle, qui approche de ses limites physiques en matière de bande passante, de débit de données et de consommation d’énergie.
Les applications potentielles vont bien au-delà de la recherche académique. Alors que les modèles d’IA continuent de croître en taille et en demande énergétique, cette technologie pourrait aider à résoudre des goulots d’étranglement critiques dans l’infrastructure informatique. Les chercheurs visent à développer éventuellement des systèmes optiques intégrés sur puce capables de fonctionner en temps réel hors des laboratoires, avec des applications allant du traitement de signal en temps réel à la surveillance environnementale et à l’inférence IA à haute vitesse.
Ce développement survient à un moment crucial pour l’industrie informatique, alors que des entreprises comme Lightmatter et LightSolver réalisent également des avancées majeures en informatique photonique. Avec Lightmatter qui prévoit lancer sa plateforme M1000 à l’été 2025 et LightSolver récemment nommée Pionnière technologique 2025 par le Forum économique mondial, la course pour exploiter la lumière dans l’informatique de prochaine génération s’accélère rapidement.