Wielki skok technologiczny, ogłoszony 20 czerwca 2025 roku, to efekt pracy dwóch europejskich zespołów badawczych, którym udało się wykazać, że intensywne impulsy laserowe przesyłane przez ultracienkie światłowody mogą wykonywać obliczenia podobne do tych stosowanych w AI, tysiące razy szybciej niż tradycyjne metody elektroniczne.
Przełom, którego liderami są profesorowie Goëry Genty z Uniwersytetu w Tampere oraz John Dudley i Daniel Brunner z Université Marie et Louis Pasteur, stanowi fundamentalną zmianę w architekturze komputerowej. Wykorzystując światło zamiast elektryczności do obliczeń, technologia ta obiecuje nie tylko niespotykane dotąd prędkości przetwarzania, ale także znacząco większą efektywność energetyczną.
„Nasza praca pokazuje, jak fundamentalne badania w dziedzinie nieliniowej optyki światłowodowej mogą napędzać nowe podejścia do obliczeń. Łącząc fizykę z uczeniem maszynowym, otwieramy nowe ścieżki do ultraszybkiego i energooszczędnego sprzętu AI” – wyjaśniają liderzy zespołu badawczego. Ich system osiągnął ponad 91% skuteczności w klasyfikacji odręcznych cyfr w czasie krótszym niż jedna pikosekunda – to wydajność porównywalna z najnowocześniejszymi metodami cyfrowymi, lecz przy nieporównywalnie większej szybkości.
To podejście jest szczególnie obiecujące, ponieważ nie polega jedynie na „brutalnej sile”. Naukowcy odkryli, że optymalne rezultaty uzyskuje się dzięki precyzyjnemu balansowi długości światłowodu, dyspersji (różnicy prędkości propagacji różnych długości fal) oraz poziomu mocy, a nie maksymalizacji nieliniowych interakcji.
Równolegle, badacze AI z Instytutu Paula Scherrera w Szwajcarii opracowali system uczenia maszynowego, który w kilka sekund potrafi opracować ekologiczne receptury cementu. Zespół pod kierownictwem matematyczki Romany Boiger stworzył „cyfrową książkę kucharską dla przyjaznego klimatowi cementu”, która symuluje i optymalizuje składy cementu, znacząco redukując emisję CO₂ przy zachowaniu właściwości konstrukcyjnych.
To osiągnięcie odpowiada na kluczowe wyzwanie środowiskowe, ponieważ produkcja cementu odpowiada za około 6% światowej emisji gazów cieplarnianych. System AI może błyskawicznie ocenić tysiące potencjalnych kombinacji składników, wskazując te, które ograniczają ślad węglowy przy zachowaniu niezbędnych właściwości cementu.
Oba te przełomy podkreślają, jak AI nie tylko przekształca infrastrukturę obliczeniową, ale także pomaga rozwiązywać pilne wyzwania środowiskowe, wskazując na przyszłość szybszego, wydajniejszego i potencjalnie bardziej zrównoważonego rozwoju technologicznego.