Num avanço significativo para o hardware de inteligência artificial, equipas de investigação da Universidade de Tampere, na Finlândia, e da Université Marie et Louis Pasteur, em França, demonstraram com sucesso como pulsos de laser intensos a viajar por fibras de vidro ultrafinas podem realizar cálculos complexos de IA a velocidades sem precedentes.
O estudo colaborativo, liderado pelos Professores Goëry Genty, John Dudley e Daniel Brunner, com contribuições fundamentais dos investigadores pós-doutorados Dra. Mathilde Hary e Dr. Andrei Ermolaev, mostrou que o seu sistema de computação ótica consegue processar informação milhares de vezes mais rápido do que a eletrónica tradicional baseada em silício. Notavelmente, o sistema atinge estas velocidades mantendo uma precisão comparável à dos sistemas convencionais em tarefas como o reconhecimento de imagens.
"Este trabalho demonstra como a investigação fundamental em ótica não linear de fibras pode impulsionar novas abordagens à computação", explicaram os líderes da investigação. "Ao fundir a física com o machine learning, estamos a abrir novos caminhos para hardware de IA ultrarrápido e eficiente em termos energéticos."
A inovação assenta numa arquitetura de computação conhecida como Extreme Learning Machine, inspirada em redes neuronais. Em vez de eletrónica e algoritmos convencionais, o sistema realiza cálculos aproveitando a interação não linear entre pulsos de luz intensos e o vidro. Esta abordagem responde a preocupações crescentes sobre as limitações da eletrónica tradicional, que está a aproximar-se dos seus limites físicos em termos de largura de banda, capacidade de processamento de dados e consumo energético.
As potenciais aplicações vão muito além da investigação académica. À medida que os modelos de IA continuam a crescer em tamanho e exigência energética, esta tecnologia poderá ajudar a resolver gargalos críticos na infraestrutura de computação. Os investigadores pretendem, no futuro, desenvolver sistemas óticos integrados em chip capazes de operar em tempo real fora do ambiente laboratorial, com aplicações que vão desde o processamento de sinais em tempo real à monitorização ambiental e inferência de IA de alta velocidade.
Este desenvolvimento surge num momento crucial para a indústria da computação, numa altura em que empresas como a Lightmatter e a LightSolver também estão a fazer avanços significativos na computação fotónica. Com a Lightmatter a planear lançar a sua plataforma M1000 no verão de 2025 e a LightSolver recentemente distinguida como Technology Pioneer 2025 pelo Fórum Económico Mundial, a corrida para explorar a luz na computação de próxima geração está a acelerar rapidamente.