Luz en lugar de cables: un chip fotónico que calcula más rápido exprés
Una computadora normal hace circular electricidad por pistas de cobre, y cada acción es una cola: primero una cosa, luego otra. La luz sabe hacerlo de otra manera. En un solo haz se pueden mezclar decenas de señales sin que se estorben, como voces distintas en un coro que suenan a la vez pero cada una se oye por separado.
El nuevo chip FieldCore utiliza cinco de esas "voces" a la vez. La primera es el color del haz: diferentes longitudes de onda transportan datos distintos. La segunda es la onda de radio con la que se modula la luz. La tercera es la forma del haz, su patrón. La cuarta es el momento en que se envía la señal. La quinta es el lugar donde el haz incide a la salida. Las cinco trabajan simultáneamente, y el número de flujos paralelos se multiplica, no se suma. Por eso un solo chip admite hasta 1800 flujos a la vez.
Las pruebas han demostrado que el chip se enfrenta a tareas que antes requerían servidores voluminosos. Reconoce dígitos manuscritos, procesa imágenes de cámaras, clasifica datos de satélites e incluso escucha la vibración de mecanismos para encontrar averías. La velocidad es de 69,12 billones de operaciones por segundo, y todo esto en una carcasa diminuta.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.22660
Tensor operations dominate modern computational workloads, yet their further acceleration demands hardware platforms with greater parallelism. Although photonic computing provides a compelling route for parallel processing, fully exploiting all native multiplexing dimensions of optical fields is impeded by the challenges in routing and programming light in all dimensions simultaneously. Here we introduce FieldCore, a fully multiplexed photonic tensor core that jointly harnesses wavelength, radio-frequency, guided-mode, time and space dimensions, thereby enabling parallelism to scale multiplicatively within a single optical field. Enabled by inverse-designed silicon photonics, FieldCore preserves a uniform programmed computation across all multiplexed channels in parallel. Experimentally, we validate and benchmark its performance from ultra-high-baudrate arithmetic operations to high-fidelity image convolution and parallel handwritten-digit recognition. We further use FieldCore to unlock applications that naturally require high-dimensional data processing, such as high-dimensional hyperspectral classification and massively parallel mechanical fault diagnosis. Our FieldCore supports an estimated aggregate compute throughput of 69.12 tera operations per second (TOPS) and accommodates up to 1,800 parallel input streams within a single core, establishing a scalable paradigm for fully multiplexed photonic tensor computing and AI inference.
La luz en la fibra óptica viaja casi 200 000 veces más rápido que la señal eléctrica en un cable de cobre.
Estos chips recuerdan a los núcleos de computación de "Star Trek", donde los datos se transmiten mediante pulsos de luz.