Ya es posible pensar en una IA a la velocidad de la luz

Un grupo de investigadores ha demostrado la computación tensorial de un solo disparo a la velocidad de la luz, un evento que constituye un paso notable hacia el hardware de inteligencia artificial general de próxima generación, impulsado por computación óptica en lugar de electrónica.

Científicos de la Universidad de Aalto, en Finlandia, han demostrado que muchas de las operaciones matemáticas que hoy ejecutan los potentes chips electrónicos de Inteligencia Artificial (IA) pueden realizarse en un solo paso a través de la luz. La técnica, llamada procesamiento tensorial directo con luz coherente, convierte información numérica en variaciones de la onda lumínica. Este enfoque deja que las propias interacciones ópticas realicen multiplicaciones de matrices y otros cálculos esenciales para el funcionamiento de las redes neuronales artificiales.

Es importante tener en cuenta que las redes neuronales modernas dependen de operaciones con tensores, que son estructuras matemáticas que generalizan vectores y matrices, para tareas como analizar imágenes o entender el lenguaje. Hoy esas operaciones se hacen paso a paso, en procesadores electrónicos.

Todo al mismo tiempo

En el nuevo modelo, la luz lleva datos ya "preparados": al cruzarse con un sistema óptico diseñado específicamente, realiza en paralelo muchas operaciones que en un ordenador tradicional requieren cientos o miles de ciclos. En otras palabras, sería como si en vez de revisar fotos una por una, un rayo óptico las clasificara todas a la vez.

De acuerdo a una nota de prensa, ejecutar procesos como multiplicaciones de matrices, y otros bloques básicos de modelos de visión y lenguaje, en el tiempo que tarda la luz en atravesar un chip implica una velocidad y una eficiencia energética inimaginables con los sistemas actuales.

Según los autores, la técnica funciona de forma pasiva: no necesita conmutación electrónica activa durante el cálculo, algo que reduce consumo y calor. Además, al usar múltiples longitudes de onda se pueden expandir las capacidades para operaciones más complejas.

Más velocidad y menos consumo energético

El nuevo estudio, publicado en la revista Nature Photonics, es un avance experimental y teórico que muestra una vía práctica para llevar operaciones tensoriales a plataformas fotónicas, pero aún existen desafíos de ingeniería a superar. Por ejemplo, fabricar dispositivos con la precisión requerida, controlar el ruido óptico, integrar estos bloques con la infraestructura electrónica existente y programar arquitecturas versátiles, entre otros.

Sin embargo, no es el único esfuerzo en este sentido: en abril de 2025, investigadores estadounidenses presentaron el primer chip programable que puede entrenar redes neuronales no lineales a la velocidad de la luz, en otro avance similar hacia una IA "óptica".

En este caso, los investigadores finlandeses estiman que el nuevo sistema podría empezar a incorporarse en modelos existentes en un plazo de 3 a 5 años, si las inversiones y la ingeniería desarrollada son las requeridas. El avance no solo aceleraría tareas de IA, sino que podría reducir el consumo energético a gran escala, con aplicaciones directas en centros de datos, dispositivos electrónicos y vehículos autónomos.