Alors que la faim de puissance de l’IA devient une crise, NTT Research mise sur la lumière

Un changement de direction au sein du Physics & Informatics Lab d’NTT Research, annoncé aujourd’hui, le 15 avril 2026, intervient à un moment charnière – lorsque le cas en faveur de l’informatique photonique n’a jamais été plus urgent.

NTT Research – la division de recherche de la société de télécoms japonaise NTT basée dans la Silicon Valley – a annoncé que le Dr Tetsuomi Sogawa deviendra le nouveau directeur de son laboratoire de physique et d’informatique (PHI) à compter du 1er mai, en remplacement du directeur fondateur, le Dr Yoshihisa Yamamoto, qui prend sa retraite après avoir construit le laboratoire de Sunnyvale, en Californie, en l’un des centres de recherche les plus crédibles sur l’informatique photonique au monde.

L’annonce a été faite lors de la conférence annuelle de recherche et d’innovation d’NTT, Upgrade 2026, qui se tient les 15 et 16 avril dans la Silicon Valley.

« Les recherches du PHI Lab, qui ont gagné une bonne dynamique au cours des sept dernières années, vont continuer dans la même direction d’un point de vue macro. Avec la forte expérience de gestion de la recherche du Dr Sogawa, j’espère définitivement que les recherches du PHI Lab seront accélérées sous la nouvelle direction », a déclaré le président et directeur général d’NTT Research, Kazu Gomi, lors de la conférence de presse inaugurale d’Upgrade 2026.

La nomination intervient alors que l’industrie de l’IA est confrontée à une crise énergétique croissante. L’Agence internationale de l’énergie prévoit désormais que la consommation d’électricité des centres de données mondiaux dépassera 1 000 TWh d’ici la fin de 2026 – une quantité équivalente à la consommation totale d’électricité du Japon en une année.

« L’objectif du PHI Lab est d’utiliser la physique pour – en termes simples – remplacer la plate-forme de calcul numérique que tout le monde connaît par de nouvelles plateformes de calcul basées sur la physique. L’une des choses les plus faciles à imaginer est l’ordinateur quantique basé sur l’optique », a ajouté Gomi.

Les seuls centres de données américains ont consommé 183 térawatts-heures d’électricité en 2024, soit plus de 4 % de la consommation totale d’électricité du pays – environ équivalent à la demande d’électricité annuelle de tout le pays du Pakistan – et ce chiffre devrait augmenter de 133 % d’ici 2030.

Le Dr Sogawa, un scientifique qui a passé plus de trois décennies au sein de la division de recherche de base d’NTT en aidant à développer les technologies optiques que NTT croit pouvoir servir de alternative structurelle à l’informatique à base de silicium gourmande en énergie.

Sa mission, selon Gomi, est d’apporter « les innovations quantiques optiques du laboratoire à la réalité ».

La fin d’une ère fondatrice

Yamamoto n’est pas un directeur sortant ordinaire ; il a été pionnier dans la recherche des communications optiques cohérentes et de l’amplificateur de répéteur optique à la fin des années 1970 et au début des années 1980, et a ensuite été pionnier de la Machine d’Ising Cohérente (CIM) – un ordinateur optique spécial conçu pour résoudre des problèmes d’optimisation combinatoire complexes. Sa carrière suit effectivement l’histoire de la photonique moderne, et le laboratoire qu’il a construit reflète cette profondeur.

Au-delà de cela, les honneurs du directeur sortant incluent la médaille Charles Hard Townes, le prix IEEE PS Quantum Electronics, le prix Okawa et la médaille d’honneur avec ruban pourpre du gouvernement japonais.

Depuis 2019, le PHI Lab a publié plus de 150 articles, dont cinq dans Nature, un dans Science et vingt dans les revues sœurs de Nature – un bilan de publication remarquable pour n’importe quelle institution de recherche, et encore plus pour une institution corporative.

Le passage à Sogawa n’est pas seulement un changement de personnel, mais un relais générationnel, avec un bâton représentant une vision de l’informatique alimentée par la lumière plutôt que par des électrons.

Le mur énergétique

Pour comprendre pourquoi cette nomination est importante au-delà de la communauté de recherche, il faut regarder ce que l’infrastructure d’IA à base de silicium a fait aux réseaux électriques mondiaux en quelques années seulement.

À la fin de 2025, les centres de données d’IA utilisaient environ 29,6 gigawatts de puissance dans le monde – équivalent à la demande de pointe d’électricité de l’État de New York. Pendant ce temps, l’indice d’IA de Stanford 2026 rapporte que la capacité de calcul d’IA mondiale a augmenté d’environ 3,3 fois par an, un rythme qui pousse les gouvernements et les entreprises de technologie à chercher de nouvelles sources d’énergie.

Comme l’indique Tech Insider, Microsoft a signé un engagement nucléaire de 2 GW ; Amazon a sécurisé une énergie solaire à grande échelle au Texas ; et pourtant, les opérateurs de réseaux de Virginie – qui abritent le plus grand marché de centres de données au monde – ont émis des avertissements de capacité formels jusqu’en 2028, et la Virginie du Nord a effectivement interrompu les nouvelles autorisations de centres de données.

Le matériel sous-jacent est le problème fondamental : entre 2021 et 2024, les densités de puissance moyennes des armoires de centre de données ont plus que doublé. Et à partir de 2025, le déploiement commercial d’accélérateurs d’IA tels que la puce Superchip GB200 de NVIDIA a poussé les densités d’armoire au-delà de 50 kW et dans certains cas au-delà de 100 kW – ce qui rend les systèmes de refroidissement à air traditionnels obsolètes et nécessite un passage à des systèmes de refroidissement liquide gourmands en énergie.

Dans l’ensemble, l’informatique traditionnelle à base de CMOS atteint ses limites de mise à l’échelle et lutte pour répondre à ces demandes immenses de manière durable sur le plan carbone, soulignant la nécessité d’une alternative matérielle. L’informatique photonique, cependant, est émergée comme une alternative prometteuse grâce à ses capacités de calcul économes en énergie dans le domaine optique, selon les chercheurs de Nature.

La question est de savoir si la photonique peut passer d’une alternative prometteuse à une infrastructure déployée suffisamment rapidement pour avoir de l’importance.

Ce que le PHI Lab fait réellement

Les travaux du PHI Lab se situent à l’intersection de la science de l’information quantique, de la neuroscience et de la photonique – une combinaison inhabituelle qui reflète une conviction que le prochain paradigme de calcul ne ressemblera à aucun de ceux actuels.

Deux fils de recherche sont particulièrement centraux pour l’identité et la pertinence commerciale du laboratoire : la CIM et le niobate de lithium à film mince (TFLN).

Au lieu de résoudre les problèmes un à un comme les ordinateurs actuels, la CIM utilise un réseau d’oscillateurs paramétriques optiques pour résoudre tout à la fois, ce qui la rend bien adaptée aux calculs avec un grand nombre de variables – le type de calculs qui sous-tendent la découverte de médicaments, l’optimisation de la logistique et la modélisation financière.

Des recherches ont montré qu’un CIM expérimental a atteint une cible de problèmes d’optimisation complexes en seulement 70 microsecondes, tandis qu’un CPU de pointe a nécessité 2,1 millisecondes pour atteindre la même cible – environ un avantage de vitesse de 30 fois, sans une fraction de la puissance nécessaire.

D’un autre côté, les caractéristiques non linéaires du TFLN ouvrent de nouvelles possibilités, alors que les limites des puces de silicium deviennent plus manifestes : alors que la CIM occupait physiquement des tables de laboratoire, les puces TFLN permettent aux structures optiques de la machine entière de résider sur un seul processeur photonique.

En décembre 2025, le PHI Lab a publié des résultats démontrant un processeur photonique construit autour d’une plaque de guide d’onde de niobate de lithium qui fournissait environ 10 000 degrés de liberté spatiaux programmables et pouvait effectuer une inférence de réseau neuronal neutre entièrement optique en une seule passe.

« L’appareil est une première du genre, nous permettant essentiellement de peindre tout circuit optique que nous voulons et de le dessiner en un clin d’œil », a noté Martin Stein, boursier postdoctoral à NTT Research.

Séparément, les chercheurs du MIT et du PHI Lab ont publié des travaux sur Netcast et l’architecture de réseau neuronal profond à entraînement optique, où la consommation d’énergie globale du client pourrait chuter de trois ordres de grandeur en dessous de ce qui est possible avec les semi-conducteurs numériques existants.

Le porteur de torche

Sogawa a rejoint les laboratoires de recherche de base d’NTT en 1991, travaillant sur les nanostructures quantiques de semi-conducteurs, et a progressé régulièrement au sein de l’organisation – nommé directeur de NTT-BRL en 2013, puis directeur du groupe de laboratoires de science et de technologie de base d’NTT en 2018, la même division où de nombreuses technologies fondamentales d’IOWN ont été développées pour la première fois.

IOWN – l’initiative d’NTT pour un réseau optique et sans fil innovant – est le pari à long terme de l’entreprise que les infrastructures de communication futures seront optiques, et non électroniques. NTT affirme en fait que sa plate-forme photonique IOWN peut réduire la consommation d’énergie des réseaux de télécoms à un centième des niveaux actuels tout en augmentant la capacité de données et en réduisant la latence.

NTT s’associe désormais à des fabricants de puces tels que Broadcom pour commercialiser des commutateurs de convergence photonique-électronique de deuxième génération en 2026, avec une feuille de route s’étendant aux liens d’internship optiques à partir de 2028 et aux connexions intrapuce à partir de 2032.

Sogawa a été central pour rendre cette feuille de route techniquement crédible, en particulier grâce à son travail sur les transistors optiques à très basse puissance utilisant des cristaux photoniques. Il est également directeur de programme du troisième programme d’innovation stratégique interministériel du Japon (SIP3), où sa mission est explicitement de traduire la recherche universitaire en innovation déployée – exactement l’écart que le PHI Lab est maintenant sous pression pour combler.

« Ma carrière a été construite sur la conviction fondamentale que l’innovation technique vraiment impactante commence par une idée – une théorie qui peut être testée, améliorée et rétestée au fil du temps », a déclaré Sogawa dans l’annonce. Il a qualifié le PHI Lab de « manifestation de cette conviction » et a crédité Yamamoto d’avoir assemblé et soutenu son équipe de manière réfléchie.

Le jeu plus large du Japon

La nomination de Sogawa s’inscrit également dans un tableau géopolitique plus large. Le Japon avance une stratégie de calcul quantique à température ambiante basée sur la lumière plutôt que sur l’électricité – la présentant comme un chemin plus simple et plus économe en énergie, tandis que les États-Unis et la Chine construisent du matériel de plus en plus complexe qui dépend de la réfrigération cryogénique et de matériaux exotiques.

NTT, en collaboration avec le développeur quantique OptQC, positionne les technologies quantiques photoniques comme un chemin vers des plateformes quantiques commercialement viables qui peuvent être mises à l’échelle sans l’infrastructure lourde des systèmes actuels.

L’alignement entre la nomination de Sogawa, la feuille de route de commercialisation d’IOWN et l’agenda d’innovation nationale du Japon n’est pas une coïncidence ; NTT se positionne comme le porte-étendard mondial d’une transition informatique qu’elle croit inévitable – et le PHI Lab est son laboratoire de recherche le plus visible dans cet effort.

Qu’est-ce qui vient ensuite ?

La tâche immédiate de Sogawa est d’approfondir l’étude des dispositifs photoniques linéaires et non linéaires tout en augmentant la collaboration à travers le réseau de R & D mondial d’NTT pour pousser la recherche fondamentale vers un déploiement réel.

À une époque où les entreprises d’IA signent des accords de puissance nucléaire simplement pour maintenir leurs centres de données en fonctionnement, la présentation de l’informatique optique – plus rapide, plus fraîche, radicalement plus économe en énergie – est passée d’une curiosité universitaire à une urgence industrielle réelle.

Le PHI Lab sous la direction de Yamamoto a établi la crédibilité scientifique. Sous la direction de Sogawa, la pression est sur pour la convertir en quelque chose que le monde peut vraiment brancher.