L’IA du futur fonctionnera-t-elle à la lumière ?

Et si, demain, l’intelligence artificielle ne fonctionnait plus à l’électricité, mais… à la lumière ? C’est l’idée audacieuse d’une équipe de chercheurs américains, persuadés que les photons pourraient un jour remplacer les électrons dans les calculs informatiques. Car si l’IA progresse à une vitesse fulgurante, elle consomme aussi une énergie colossale. Les data centers dédiés à son entraînement engloutissent déjà des térawatts d’électricité, au point que certains experts y voient une impasse énergétique. D’où cette piste lumineuse, au sens propre comme au figuré.

À l’Université de Floride, des ingénieurs ont mis au point une puce photonique capable d’exécuter les calculs nécessaires à l’apprentissage automatique en utilisant des faisceaux de lumière. Là où les ordinateurs classiques font circuler des électrons dans des circuits, cette puce utilise des lasers miniaturisés pour traiter les données. Résultat : une vitesse décuplée et une consommation d’énergie quasi nulle.

Cette technologie, appelée photonique sur puce, s’appuie sur de minuscules lentilles de Fresnel gravées directement sur du silicium. Les données numériques y sont converties en lumière, qui traverse les lentilles, effectue les opérations mathématiques, puis ressort sous forme de signaux interprétables par les algorithmes d’IA. Lors des premiers tests, le prototype a réussi à reconnaître des chiffres manuscrits avec 98 % de précision, un score comparable à celui des processeurs électroniques traditionnels.

Mais l’intérêt ne s’arrête pas là : la lumière peut transporter plusieurs informations à la fois grâce au multiplexage en longueur d’onde. En clair, différentes couleurs de lasers peuvent effectuer des calculs simultanés dans le même espace, multipliant la capacité de traitement sans augmenter la taille de la puce. C’est ce potentiel de calcul parallèle qui pourrait, selon le chercheur Hangbo Yang, « transformer la conception même des réseaux neuronaux à grande échelle ».

Cette percée, issue d’une collaboration entre l’Université de Floride, l’UCLA et l’Université George Washington, s’inscrit dans un mouvement plus large. Des géants comme NVIDIA explorent déjà des composants optiques pour leurs futurs processeurs d’IA. Pour Volker J. Sorger, qui dirige l’étude, « réaliser un calcul d’apprentissage automatique avec une énergie proche de zéro, c’est franchir une étape décisive vers une IA durable ».

À terme, cette révolution pourrait rendre les modèles d’intelligence artificielle plus rapides, moins coûteux et surtout moins polluants. Si la lumière devient le moteur des calculs, l’IA du futur ne sera pas seulement plus intelligente — elle sera aussi plus propre.

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