Pesquisadores da Universidade Aalto demonstraram computação tensorial em uma única passagem na velocidade da luz, um avanço significativo na computação óptica para hardware de inteligência artificial de uso geral de próxima geração. Operações tensoriais são a base da tecnologia moderna, especialmente da inteligência artificial. A computação tradicional requer operações passo a passo, enquanto a luz pode completá-las todas de uma só vez. Atualmente, diversas tarefas de IA dependem de operações tensoriais, mas o crescimento dos dados está levando as plataformas de computação digital tradicionais aos seus limites em termos de velocidade, escalabilidade e consumo de energia

Inspirada por isso, uma equipe internacional liderada pelo Dr. Yu-Feng Zhang, do Grupo de Pesquisa em Fotônica do Departamento de Engenharia Elétrica e Nanoengenharia da Universidade Aalto, desenvolveu um novo método para realizar computações tensoriais complexas usando uma única propagação de luz, publicado na *Nature Photonics*. O Dr. Zhang afirmou: "Nosso método executa as mesmas operações que as GPUs, como convolução e camadas de atenção, mas na velocidade da luz, utilizando as propriedades da fotofísica para realizar um grande número de cálculos simultaneamente." Os pesquisadores codificaram dados digitais na amplitude e fase das ondas de luz, permitindo que a interação dos campos de luz realizasse operações essenciais de aprendizado profundo, como multiplicação de matrizes e tensores. Ao introduzir luz com múltiplos comprimentos de onda, esse método consegue lidar com operações de tensores de ordem superior.

O Dr. Zhang Yufeng usou o exemplo de funcionários da alfândega inspecionando encomendas para explicar: "Tradicionalmente, as encomendas precisam ser processadas uma a uma, enquanto a computação óptica integra todas as encomendas e máquinas, criando múltiplas 'interfaces ópticas'. Com uma única operação e uma única exposição à luz, toda a detecção e triagem são concluídas em paralelo instantaneamente." Outra vantagem desse método é a sua simplicidade; a computação óptica ocorre passivamente durante a propagação da luz, não exigindo controle ativo ou interruptores eletrônicos. O professor Sun Zhibei, chefe do grupo de pesquisa em fotônica da Universidade Aalto, afirmou: "Ele pode ser implementado em praticamente qualquer plataforma óptica. Os planos futuros incluem integrá-lo em chips fotônicos, permitindo que processadores ópticos executem tarefas complexas de IA com consumo de energia extremamente baixo." O Dr. Zhang Yufeng estima, de forma conservadora, que esse método será integrado ao hardware ou às plataformas existentes da empresa dentro de três a cinco anos. Ele concluiu: "Isso criará uma nova geração de sistemas de computação óptica, acelerando significativamente tarefas complexas de inteligência artificial em diversas áreas."