Jakmile se hlad po energii umělé inteligence stává krizí, NTT Research vsází na světlo

Převod vedení v NTT Research’s Physics & Informatics Lab oznámený dne 15. dubna 2026 přichází v rozhodující chvíli – kdy případ pro fotonový počítač nikdy nebyl naléhavější.

NTT Research – kalifornská divize výzkumu japonského telekomunikačního gigantu NTT – oznámila, že Dr. Tetsuomi Sogawa se stane novým ředitelem Physics & Informatics (PHI) Lab od 1. května, kdy nahradí zakládajícího ředitele Dr. Yoshihisu Yamamota, který odchází do důchodu po vybudování Sunnyvallské laboratoře v Kalifornii jako jednoho z nejvěrohodnějších výzkumných center fotonového počítače na světě.

Oznámení bylo učiněno na Upgrade 2026, roční výzkumné a inovační summit NTT, který se koná od 15. do 16. dubna v Silicon Valley.

„Výzkum PHI Lab, který získal dobrou dynamiku za posledních sedm let, bude z hlediska makro perspektivy pokračovat stejným směrem. S velmi silným výzkumem Dr. Sogawy doufám, že výzkum PHI Lab bude urychlen pod novým vedením,“ řekl prezident a generální ředitel NTT Research Kazu Gomi na inaugurační tiskové konferenci Upgrade 2026.

Jmenování přichází v době, kdy průmysl umělé inteligence čelí hluboké energetické krizi. Mezinárodní agentura pro energii nyní předpovídá, že spotřeba elektřiny globálních datových center přesáhne 1 000 TWh do konce roku 2026 – množství ekvivalentní k celkové roční spotřebě elektřiny Japonska.

„Zaměření PHI Lab spočívá v použití fyziky k nahrazení digitální výpočetní platformy, se kterou všichni pracují, novými fyzikálně založenými výpočetními platformami. Jednou z nejjednodušších věcí, které si můžete představit, jsou optické kvantové počítače,“ dodal Gomi.

Americká datová centra samotná spotřebovala 183 terawatt-hodin elektřiny v roce 2024, což představuje více než 4 % celkové spotřeby elektřiny v zemi – zhruba ekvivalentní roční poptávce elektřiny celé země Pákistán – a tato čísla se očekává, že porostou o 133 % do roku 2030.

Do této krize vstupuje Sogawa, vědec, který strávil více než tři desetiletí v základním výzkumném oddělení NTT, kde pomáhal vyvíjet optické technologie, o kterých NTT věří, že mohou sloužit jako strukturální alternativa k energeticky náročnému křemíkovému počítačovému hardwaru.

Jeho úkolem, podle Gomiho, je přenést „optické kvantové inovace z laboratoře do reality.“

Zakládající éra končí

Yamamoto není žádný obyčejný odcházející ředitel; byl průkopníkem výzkumu koherentní optické komunikace a optického zesilovače v pozdějších sedmdesátých a časných osmdesátých letech a později se stal průkopníkem Coherent Ising Machine (CIM) – speciálního optického počítače navrženého pro řešení složitých kombinačních optimalizačních problémů. Jeho kariéra sleduje historii moderní fotoniky a laboratoř, kterou vybudoval, odráží tuto hloubku.

Mimo to patří mezi ocenění odcházejícího ředitele Charles Hard Townes Medal, IEEE PS Quantum Electronics Award, Okawa Prize a Medal of Honor with Purple Ribbon od japonské vlády.

Od roku 2019 dodal PHI Lab více než 150 článků, pět z nich vyšlo v Nature, jeden v Science a dvacet v Nature sister journals – pozoruhodný publikační záznam pro jakoukoli výzkumnou instituci, natož pro korporaci.

Přechod k Sogawovi není jen personální změnou – je to generace štafety, kde štafeta představuje vizi počítačového hardwaru poháněného světlem místo elektronů.

Energetická zeď

Abyste pochopili, proč toto jmenování záleží nejen na výzkumné komunitě, je třeba se podívat na to, co infrastruktura umělé inteligence založená na křemíku udělala s globálními energetickými sítěmi za pouhých několik let.

V pozdním roce 2025 používala datová centra umělé inteligence přibližně 29,6 gigawattů energie celosvětově – množství ekvivalentní k maximální poptávce elektřiny státu New York. Mezitím zpráva Stanford University AI Index 2026 uvádí, že globální kapacita výpočetní techniky umělé inteligence vzrostla přibližně 3,3násobně ročně, což tlačí vlády a technologické společnosti, aby hledaly nové zdroje energie.

Podle Tech Insider podepsala Microsoft závazek 2 GW jaderné energie; Amazon zabezpečil velké solární farmy v Texasu; a přesto vydali operátoři sítě ve Virginii, domovem největšího trhu datových center na světě, formální varování o kapacitě do roku 2028, a Severní Virginie fakticky zastavila nové povolení pro datová centra.

Základním problémem je hardwarové vybavení: mezi lety 2021 a 2024 se průměrná hustota energie v datových centrech více než zdvojnásobila. A od roku 2025 vedla komerční nasazení urychlovačů umělé inteligence, jako je NVIDIA GB200 Superchip, k tomu, že hustota energie v regálech přesáhla 50 kW a v některých případech dokonce 100 kW – což znemožňuje tradiční vzduchové chlazení a vyžaduje přechod na energeticky náročné kapalinové chladicí systémy.

Celkově tradiční CMOS založené počítačové systémy dosáhly svých limitů a snaží se splnit tyto enormní požadavky udržitelným způsobem, což zdůrazňuje potřebu alternativního hardwaru. Fotonový počítač se však ukázal jako slibná alternativa díky svým energeticky efektivním výpočetním schopnostem v optickém režimu, podle výzkumníků z Nature.

Otázkou je, zda může fotonika přejít z alternativy na nasazenou infrastrukturu dostatečně rychle, aby to mělo význam.

Co PHI Lab vlastně dělá

Práce PHI Lab se nachází na rozhraní kvantové informační vědy, neurovědy a fotoniky – neobvyklé kombinace, která odráží přesvědčení, že další výpočetní paradigma nebude vypadat jako žádné současné.

Dvě hlavní výzkumné směry jsou pro laboratoř zvláště důležité a mají komerční význam: CIM a tenká vrstva lithia a niobu (TFLN).

Naproti tomu současné počítače, které řeší problémy jeden po druhém, CIM používá síť optických parametrických oscilátorů k řešení všech problémů najednou, což ho činí vhodným pro výpočty s velkým počtem proměnných – typ, který je základem objevu léků, optimalizace logistiky a finančního modelování.

Výzkum ukázal, že experimentální CIM dosáhl benchmarkového cíle složitých optimalizačních problémů za pouhých 70 mikrosekund, zatímco nejmodernější CPU potřeboval 2,1 milisekundy k dosažení stejného cíle – zhruba 30násobná výhoda rychlosti, aniž by spotřeboval zlomek energie.

Nelineární charakteristiky TFLN otevírají nové možnosti, protože omezení křemíkových čipů jsou stále více zřejmá: zatímco dříve CIM fyzicky zabíral laboratorní stoly, čipy TFLN umožňují, aby optické struktury celého stroje byly umístěny na jediném fotonickém procesoru.

V prosinci 2025 publikoval PHI Lab výsledky, které prokázaly, že fotonový procesor postavený na bázi lithiové niobiumové vlnovodné desky poskytl asi 10 000 programovatelných prostorových stupňů volnosti a může provádět inference neuronové sítě bez optiky v jednom průchodu.

„Toto zařízení je první svého druhu, které nám umožňuje prakticky malovat jakoukoli optickou obvodovou desku a poté ji nakreslit v mrknutí oka,“ uvedl Martin Stein, postdoktorandský výzkumný pracovník v NTT Research.

Odděleně publikovali výzkumníci z MIT a PHI Lab práci o Netcast a opticky poháněné architektuře hlubokých neuronových sítí, kde celková spotřeba energie na straně klienta mohla poklesnout o tři řády oproti stávajícím digitálním polovodičům.

Nositel pochodeň

Sogawa vstoupil do NTT Basic Research Laboratories v roce 1991, kde pracoval na polovodičových kvantových nanostrukturách, a postupně se propracoval v organizaci – byl jmenován ředitelem NTT-BRL v roce 2013 a ředitelem NTT Science and Core Technology Laboratory Group v roce 2018, což je divize, ve které byly vyvinuty многие ze základních technologií IOWN.

IOWN – NTT’s Innovative Optical and Wireless Network initiative – je dlouhodobou sázku společnosti, že budoucí komunikační infrastruktura bude optická, nikoli elektronická. NTT říká, že jeho fotonický platforma IOWN může snížit spotřebu energie telekomunikačních sítí na jednu setinu současné úrovně, zatímco zvýší kapacitu dat a sníží latenci.

Nyní NTT spolupracuje s čipovým výrobcem Broadcom a dalšími na komercializaci druhého поколění fotonicko-elektronických konvergenčních přepínačů v roce 2026, s roadmapou sahající k optickým stážím od roku 2028 a intrachipovým spojením od roku 2032.

Sogawa sehrál klíčovou roli při vytváření technické kredibility této roadmapy, zejména díky práci na ultra-nízkoenergetických optických tranzistorech s fotonickými krystaly. Také působí jako programový ředitel japonského třetího Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program (SIP3), kde má za úkol převést akademický výzkum do nasazené inovace – přesně tu mezeru, kterou PHI Lab nyní musí zaplnit.

„Moje kariéra byla postavena na základním přesvědčení, že skutečně vlivná technická inovace začíná s ideou – teorií, která může být fundamentálně testována, vylepšena a opětovně testována v průběhu času,“ uvedl Sogawa ve svém oznámení. Nazval PHI Lab „manifestací tohoto přesvědčení“ a pochválil Yamamota za pečlivé sestavení a podporu týmu.

Japonská větší hra

Jmenování Sogawy se také zapadá do širší geopolitické obrazovky. Japonsko prosazuje strategii kvantového počítače při pokojové teplotě založenou na světle, nikoli na elektřině – prezentuje ji jako jednodušší a energeticky efektivnější cestu, zatímco USA a Čína budují stále složitější hardwarovou základnu závislou na hluboké kryogenní chladicí a exotických materiálech.

NTT, pracující s kvantovým vývojářem OptQC, позиционирует fotonické kvantové technologie jako cestu k komerčně životaschopným kvantovým platformám, které mohou škálovat bez těžké infrastruktury stávajících systémů.

Soulad mezi jmenováním Sogawy, komerční časovou osou IOWN a japonským národním inovačním programem není náhodný; NTT se позиционирует jako globální standardní nositel přechodu v počítačové technice, o kterém věří, že je nevyhnutelný – a PHI Lab je jeho nejviditelnější výzkumnou frontou v tomto úsilí.

Co dál?

Okamžitým úkolem Sogawy je prohloubit studium lineárních a nelineárních fotonických zařízení a zvýšit spolupráci napříč globální sítí výzkumu a vývoje NTT, aby se podpořilo fundamentální výzkumu směrem k reálnému nasazení.

V době, kdy společnosti umělé inteligence uzavírají jaderné energetické dohody, aby udržely své datová centra v chodu, se nabídka optického počítače – rychlejší, chladnější, radikálně energeticky efektivnější – posunula z akademické zvědavosti k opravdové průmyslové naléhavosti.

PHI Lab pod Yamamotem vybudoval vědeckou kredibilitu. Pod Sogawou je tlak na to, aby se to proměnilo v něco, co může svět skutečně použít.