Analog Optical Computer: Microsoft opent nieuwe AI-paden

Een klein team van Microsoft Research in Cambridge, VK, zette zich vier jaar geleden aan een ambitieus experiment: een analoge optische computer (AOC) bouwen met licht als rekeneenheid. Vandaag bewijst hun werk dat het mogelijk is om twee ingewikkelde praktijkproblemen op te lossen en tegelijkertijd een veelbelovende, energiezuinige toekomst voor AI te tonen.

Microsoft’s analog optical computer cracks two practical problems and shows AI promise A Microsoft analog optical computer has solved two optimization problems and shown potential for AI workloads using less energy. https://news.microsoft.com

Snel, zuinig en met gewone onderdelen

De onderzoekers wilden vanaf dag één dat hun prototype betaalbaar én reproduceerbaar zou zijn. Daarom gebruikten ze enkel commerciële componenten zoals micro‑LEDs, optische lenzen en sensoren uit smartphonecamera’s. Ze mikten op een systeem dat tot honderd keer sneller én energiezuiniger moest zijn dan gangbare digitale methodes – en dat onder kamertemperatuur kan draaien, net als een gewone desktopcomputer.

Twee praktijkproblemen, één oplossing

In samenwerking met de financiële sector en de zorg wist de AOC twee zeer uiteenlopende optimaliseringsproblemen op te lossen:

• Financiële afwikkeling: Samen met Barclays gingen de onderzoekers aan de slag met het complexe "delivery‑versus‑payment" (DvP) probleem: hoe kunnen honderden partijen en tienduizenden transacties efficiënt en veilig worden afgehandeld? Ze testten dit op de AOC en via de digitale tweeling, en konden zelfs bij 1 800 partijen en 28 000 transacties bewijzen dat opschalen haalbaar is.
• Snellere MRI-scans: In samenwerking met medische experts onderzocht het team of de AOC medische beeldvorming kon versnellen. De resultaten suggereren dat scans die nu 30 minuten duren, theoretisch tot slechts 5 minuten kunnen worden teruggebracht – wederom via de digitale weergave van het systeem.

De digitale tweeling maakt samenwerking mogelijk

Microsoft deelt niet alleen de “optimalisatiesolver” en het concept van de digitale tweeling waar de AOC mee werkt, maar nodigt ook andere onderzoekers uit om ermee aan de slag te gaan – zodat er nieuwe toepassingen en verbeteringen kunnen ontstaan.

Analog optical computer for AI inference and combinatorial optimization - Nature Artificial intelligence (AI) and combinatorial optimization drive applications across science and industry, but their increasing energy demands challenge the sustainability of digital computing. Most unconventional computing systems1–7 target either AI or optimization workloads and rely on frequent, energy-intensive digital conversions, limiting efficiency. These systems also face application-hardware mismatches, whether handling memory-bottlenecked neural models, mapping real-world optimization problems or contending with inherent analog noise. Here we introduce an analog optical computer (AOC) that combines analog electronics and three-dimensional optics to accelerate AI inference and combinatorial optimization in a single platform. This

Waar AI en optica elkaar ontmoeten

Een onverwachte wending tijdens een lunch leidde tot een nieuwe dimensie: AI. Onderzoekers ontdekten dat de AOC, vanwege zijn natuurlijke manier van herhaaldelijk proberen tot een “vaststaand punt” te komen, ideaal is voor redeneringsprocessen die veel energie vragen op traditionele GPU’s. De schattingen spreken van een verbetering tot wel honderd keer in energie-efficiëntie – ongekend in hardwarecircuits.

Wat zit er op de horizon?

Het project is nog in de prototypefase, maar de ambitie is groot. Microsoft ziet een toekomst waarin analoge optische computers een stevige bijdrage leveren aan AI‑infrastructuur – een duurzame transformatie van rekenkracht.