在一项可能重塑人工智能未来的突破性进展中，研究人员证明，玻璃光纤——即为我们家庭提供互联网的同类技术——或许很快将取代硅，成为AI处理系统的新基础。
该项合作研究由芬兰坦佩雷大学的Mathilde Hary博士和法国玛丽-路易斯·巴斯德大学的Andrei Ermolaev博士牵头，展示了高强度激光脉冲在超细玻璃光纤中传输时，可以以比传统电子设备快数千倍的速度完成类AI计算。
“Hary和Ermolaev解释道：“我们不再依赖传统电子元件和算法，而是利用强光脉冲与玻璃之间的非线性相互作用实现计算。”他们的系统采用了一种受神经网络启发的极限学习机（Extreme Learning Machine）方法，在图像识别等任务中，仅需不到一万亿分之一秒便可取得接近业界领先的效果。
这一突破回应了AI发展中日益严峻的挑战。随着模型日趋复杂，传统硅基系统在带宽、数据吞吐量和能耗方面正逐渐逼近极限。通过利用光而非电流，这种光学计算方法有望大幅提升处理速度，并可能降低能耗——对于正面临AI系统能耗激增的数据中心而言，这一进步至关重要。
研究人员的模型揭示了色散、非线性甚至量子噪声等因素如何影响性能，为设计新一代混合光电AI系统提供了关键理论基础。项目负责人表示：“本研究展现了非线性光纤光学基础研究如何驱动计算新范式。通过融合物理学与机器学习，我们正为超高速、低能耗AI硬件开辟新路径。”
展望未来，团队计划开发可在实验室外实时运行的片上光学系统。其潜在应用包括实时信号处理、环境监测和高速AI推理等，有望彻底变革从电信到自动驾驶等多个行业。该研究获得了芬兰研究理事会、法国国家科研署及欧洲研究理事会的资助。