Em um avanço significativo para o hardware de inteligência artificial, equipes de pesquisa da Universidade de Tampere, na Finlândia, e da Université Marie et Louis Pasteur, na França, demonstraram com sucesso como pulsos intensos de laser viajando por fibras de vidro ultrafinas podem realizar cálculos complexos de IA em velocidades sem precedentes.
O estudo colaborativo, liderado pelos professores Goëry Genty, John Dudley e Daniel Brunner, com contribuições essenciais dos pesquisadores de pós-doutorado Dra. Mathilde Hary e Dr. Andrei Ermolaev, mostrou que seu sistema de computação óptica pode processar informações milhares de vezes mais rápido do que a eletrônica tradicional baseada em silício. O mais impressionante é que o sistema atinge essas velocidades mantendo uma precisão comparável à dos sistemas convencionais em tarefas como reconhecimento de imagens.
"Este trabalho demonstra como a pesquisa fundamental em óptica não linear de fibras pode impulsionar novas abordagens para a computação", explicaram os líderes da pesquisa. "Ao unir física e aprendizado de máquina, estamos abrindo novos caminhos para hardware de IA ultrarrápido e eficiente em energia."
A inovação utiliza uma arquitetura de computação conhecida como Extreme Learning Machine, inspirada em redes neurais. Em vez de eletrônica e algoritmos convencionais, o sistema realiza cálculos aproveitando a interação não linear entre pulsos intensos de luz e o vidro. Essa abordagem responde a preocupações crescentes sobre as limitações da eletrônica tradicional, que está se aproximando de seus limites físicos em termos de largura de banda, capacidade de processamento de dados e consumo de energia.
As aplicações potenciais vão muito além da pesquisa acadêmica. À medida que os modelos de IA continuam a crescer em tamanho e demanda energética, essa tecnologia pode ajudar a resolver gargalos críticos na infraestrutura de computação. Os pesquisadores pretendem, futuramente, desenvolver sistemas ópticos em chip que possam operar em tempo real fora de ambientes laboratoriais, com aplicações que vão desde processamento de sinais em tempo real até monitoramento ambiental e inferência de IA em alta velocidade.
Esse desenvolvimento chega em um momento crucial para a indústria de computação, já que empresas como Lightmatter e LightSolver também estão avançando significativamente em computação fotônica. Com a Lightmatter planejando lançar sua plataforma M1000 no verão de 2025 e a LightSolver recentemente nomeada Pioneira em Tecnologia de 2025 pelo Fórum Econômico Mundial, a corrida para aproveitar a luz na computação de próxima geração está se acelerando rapidamente.