Published in June 2026 in *Nature Photonics*, this result comes from the European NEoteRIC project, led by the University of Valencia in Spain with contributions from Swiss startup Lumiphase, the University of West Attica in Athens, the Iberian company iPronics and CEA-Leti.

The work addresses a central problem for AI infrastructure: data centers must move ever larger volumes of data, pushing the limits of bandwidth and energy consumption in conventional electronics. One alternative is silicon photonics, a field explored at CEA-Leti for more than 20 years, which carries information as light in miniaturized circuits. By replacing electrons with photons, it enables higher data rates with lower energy use. The same principle can also be used for computation, replacing transistors with optical functions.

NEoteRIC set out to demonstrate this approach for AI-relevant processing, notably vector-matrix multiplication, a core operation in machine learning. The project’s proof of concept was the fabrication of a processor integrating a key ferroelectric material, barium titanate (BTO). Its advantage is that, unlike previous solutions, it does not need current to maintain its state, only voltage. That brings power consumption down to 560 nanowatts per phase shift — three to four orders of magnitude below existing thermo-optic solutions, which typically require 1 to 10 milliwatts for the same function.

CEA-Leti’s role was to provide its silicon photonics platform to integrate this still-uncommon industrial material. Its teams began fabricating the circuit before Lumiphase, which developed the BTO-based solution, completed the process. The collaboration was made possible by CEA-Leti’s ability to both test new processes and manufacture at industrial scale. According to Éléonore Hardy, who leads silicon photonics partnerships at CEA-Leti, the result removes a major doubt about the approach.

The main challenge now is not the technical demonstration but adoption: while the target applications are AI computing and lower-energy data centers, the industry still needs compelling use cases to justify deploying this emerging form of photonic neuromorphic computing. In the meantime, CEA-Leti is continuing work through the European Prometheus and Neuropuls projects, which aim to add more functions to the same platform, including laser sources.

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​Publié en juin 2026 dansNature Photonics, ce résultat est issu du projet européen NEoteRIC, porté par l'université de Valence en Espagne, avec la contribution de la start-up suisse Lumiphase, de l'université d'Athènes-Ouest, de la société ibérique iPronics et du CEA-Leti.

Avec l'intelligence artificielle, les data centers doivent faire transiter toujours plus de données, ce qui pousse les limites de bande passante et de consommation énergétique des technologies électroniques classiques.

Une autre voie existe : la photonique intégrée sur silicium, explorée au CEA-Leti depuis plus de 20 ans, qui consiste à transmettre l'information par la lumière dans des circuits miniaturisés. En remplaçant les électrons par des photons, elle accélère les débits de données avec une consommation d'énergie moindre.

Le même concept peut être appliqué pour remplacer des transistors et effectuer des calculs.

C'est le but du projet NEoteRIC : réaliser des opérations dans le domaine optique plutôt qu'électronique, par exemple la multiplication entre un vecteur et une matrice, une opération centrale pour l'intelligence artific​​​ielle.

L'objectif était d'apporter une preuve de concept avec la fabrication d'un processeur intégrant un matériau ferroélectrique clé, le titanate de baryum (BTO). Sa particularité ? Contrairement aux solutions utilisées jusqu'ici, il ne nécessite pas de courant pour maintenir son état, juste une tension. Résultat : la consommation tombe à 560 nanowatts par déphasage, soit une réduction de trois, voire quatre, ordres de grandeurs par rapport aux solutions thermo-optiques existantes, qui, elles, consomment de 1 à 10 milliwatts pour la même fonction.

Dans ce projet collaboratif, le rôle du CEA-Leti a été de mettre à disposition sa plateforme photonique sur silicium pour intégrer ce matériau encore peu répandu dans l'industrie.

Les équipes du CEA-Leti ont amorcé la fabrication du circuit, avant que la startup Lumiphase, à l'origine de la solution BTO, ne la termine. Cette collaboration a été rendue possible par le fait que la plateforme du CEA-Leti soit capable à la fois d'expérimenter de nouveaux procédés et de produire à l'échelle industrielle.

Pour Éléonore Hardy, responsable des partenariats en photonique sur silicium au CEA-Leti, ce résultat lève un doute important.

Néanmoins, si les applications visées touchent en priorité au calcul pour l'intelligence artificielle et à la réduction de la consommation des data centers, il reste à trouver les cas d'usage qui justifieront l'adoption industrielle de cette approche émergente de neuromorphique photonique.

En attendant, le CEA-Leti poursuit ses travaux à travers les projets européens Prometheus et Neuropuls, qui visent à intégrer davantage de fonctionnalités sur cette même plateforme, notamment des sources laser.​

En savoir plusdansNature Photonicshttps://www.nature.com/articles/s41566-026-01934-y​