在人工智能硬件领域实现重大飞跃后,芬兰坦佩雷大学与法国玛丽-路易斯·巴斯德大学的研究团队成功展示了如何通过超细玻璃光纤中传输的高强度激光脉冲,以前所未有的速度完成复杂的AI计算。
该合作研究由Goëry Genty、John Dudley和Daniel Brunner三位教授领衔,博士后研究员Mathilde Hary和Andrei Ermolaev做出了关键贡献。研究表明,这套光学计算系统的信息处理速度比传统硅基电子器件快数千倍。更令人瞩目的是,在图像识别等任务中,该系统在保持与传统系统相当准确率的同时,实现了极高的运算速度。
研究负责人表示:“这项工作展示了非线性光纤光学的基础研究如何推动计算方法的创新。通过融合物理学与机器学习,我们正在为超高速、低能耗的AI硬件开辟新路径。”
此次突破采用了一种名为极限学习机(Extreme Learning Machine)的计算架构,灵感来源于神经网络。与传统电子器件和算法不同,该系统利用高强度光脉冲与玻璃之间的非线性相互作用来实现计算。这种方法有望解决传统电子器件在带宽、数据吞吐量和能耗等方面日益突出的物理瓶颈。
其潜在应用远不止于学术研究。随着AI模型日益庞大且能耗激增,这项技术有望缓解计算基础设施中的关键瓶颈。研究团队计划未来开发可在实验室外实时运行的片上光学系统,应用范围涵盖实时信号处理、环境监测及高速AI推理等多个领域。
这一进展正值计算行业的关键时刻,Lightmatter和LightSolver等公司也在光子计算领域取得重大突破。Lightmatter计划于2025年夏季推出M1000平台,LightSolver则被世界经济论坛评为2025年度技术先锋。随着各方竞相利用光子技术推动下一代计算,相关领域的创新步伐正加速推进。