Ketika Kelaparan Daya AI Menjadi Krisis, NTT Research Bertaruh pada Cahaya

Transisi kepemimpinan di Physics & Informatics Lab NTT Research yang diumumkan hari ini, 15 April 2026, tiba di saat yang sangat kritis – ketika kasus untuk komputasi fotonik tidak pernah lebih mendesak.

NTT Research – divisi penelitian yang berbasis di Silicon Valley dari raksasa telekom Jepang NTT – mengumumkan bahwa Dr. Tetsuomi Sogawa akan menjadi direktur baru Physics & Informatics (PHI) Lab mulai 1 Mei, menggantikan direktur pendiri Dr. Yoshihisa Yamamoto, yang pensiun setelah membangun laboratorium di Sunnyvale, California, menjadi salah satu pusat penelitian komputasi fotonik yang paling bergengsi di dunia.

Pengumuman tersebut dibuat di Upgrade 2026, konferensi penelitian dan inovasi tahunan NTT yang diselenggarakan pada 15-16 April di Silicon Valley.

“Penelitian PHI Lab, yang telah membangun momentum yang baik selama tujuh tahun terakhir, pada dasarnya akan terus berlanjut dalam arah yang sama dari perspektif makro. Dengan latar belakang manajemen penelitian yang sangat kuat dari Dr. Sogawa, saya sangat berharap bahwa penelitian PHI Lab akan dipercepat di bawah kepemimpinan baru,” kata presiden dan CEO NTT Research Kazu Gomi dalam konferensi pers pembukaan Upgrade 2026.

Pengangkatan ini terjadi saat industri AI menghadapi krisis energi yang mendalam. Badan Energi Internasional sekarang memperkirakan bahwa konsumsi listrik pusat data global akan melebihi 1.000 TWh pada akhir 2026 – jumlah yang setara dengan konsumsi listrik tahunan Jepang.

“Fokus PHI Lab adalah menggunakan fisika untuk – dalam bahasa sederhana – menggantikan platform komputasi digital yang semua orang kenal dengan platform komputasi berbasis fisika baru. Salah satu hal yang paling mudah dibayangkan adalah komputer kuantum berbasis optik-fisika,” tambah Gomi.

Pusat data AS saja mengonsumsi 183 terawatt-jam listrik pada 2024, yang merupakan lebih dari 4% dari total konsumsi listrik negara – sekitar setara dengan kebutuhan listrik tahunan seluruh negara Pakistan – dan angka tersebut diperkirakan akan tumbuh sebesar 133% pada 2030.

Ke dalam krisis ini, Sogawa, seorang ilmuwan yang menghabiskan lebih dari tiga dekade di divisi penelitian inti NTT untuk membantu mengembangkan teknologi optik yang NTT percaya dapat berfungsi sebagai alternatif struktural untuk komputasi silikon yang boros energi.

Tugasnya, dalam kata-kata Gomi, adalah untuk membawa “inovasi kuantum optik dari laboratorium ke kenyataan.”

Era Pendiri Berakhir

Yamamoto bukanlah direktur keluar yang biasa; ia mempelopori penelitian komunikasi optik koheren dan penguat repeater optik pada akhir 1970-an dan awal 1980-an, dan kemudian melanjutkan memelopori Mesin Ising Koheren (CIM) – sebuah komputer optik khusus yang dirancang untuk memecahkan masalah optimasi kombinatorial yang sangat kompleks. Karirnya secara efektif melacak sejarah fototeknologi modern, dan laboratorium yang dibangunnya mencerminkan kedalaman tersebut.

Di luar ini, penghargaan direktur keluar termasuk Medali Charles Hard Townes, Penghargaan Kuantum Elektronik IEEE PS, Penghargaan Okawa, dan Medali Kehormatan dengan Pita Ungu dari Pemerintah Jepang.

Sejak 2019, PHI Lab telah menerbitkan lebih dari 150 makalah, lima di antaranya dipublikasikan di Nature, satu di Science, dan dua puluh di jurnal saudara Nature – sebuah rekor publikasi yang luar biasa untuk lembaga penelitian mana pun, apalagi lembaga penelitian perusahaan.

Pergantian ke Sogawa bukan hanya pergerakan staf – ini adalah estafet antar generasi, dengan tongkat estafet berupa visi komputasi yang ditenagai oleh cahaya bukan elektron.

Tembok Energi

Untuk memahami mengapa pengangkatan ini penting di luar komunitas penelitian, membantu melihat apa yang telah dilakukan infrastruktur AI berbasis silikon terhadap jaringan listrik global dalam beberapa tahun terakhir.

Pada akhir 2025, pusat data AI menggunakan sekitar 29,6 gigawatt daya secara global – setara dengan kebutuhan listrik puncak Negara Bagian New York. Sementara itu, Laporan Indeks AI Stanford 2026 menyatakan bahwa kapasitas komputasi AI global telah melonjak sekitar 3,3 kali per tahun, yang mendorong pemerintah dan perusahaan teknologi untuk mencari sumber energi baru.

Menurut Tech Insider, Microsoft telah menandatangani komitmen nuklir 2 GW; Amazon telah mengamankan energi surya skala besar di Texas; dan yet, operator grid Virginia – rumah dari pasar pusat data terbesar di dunia – telah mengeluarkan peringatan kapasitas formal hingga 2028, dan Virginia Utara secara efektif telah menghentikan izin pusat data baru.

Perangkat keras yang mendasarinya adalah masalah inti: antara 2021 dan 2024, kepadatan daya rata-rata pusat data lebih dari dua kali lipat. Dan, dari 2025, penerapan komersial akselerator AI seperti NVIDIA GB200 Superchip telah mendorong kepadatan rak di luar 50 kW dan dalam beberapa kasus lebih dari 100 kW – membuat pendinginan udara tradisional usang dan memerlukan peralihan ke sistem pendinginan cair yang intensif daya.

Semua ini menunjukkan bahwa komputasi berbasis CMOS tradisional telah mencapai batas skalanya dan berjuang untuk memenuhi permintaan besar ini dengan cara yang berkelanjutan karbon, yang menekankan kebutuhan akan perangkat keras alternatif. Komputasi fotonik, bagaimanapun, telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan melalui kemampuan komputasi yang efisien energi di domain optik, menurut peneliti Nature.

Pertanyaannya adalah apakah fototeknologi dapat berpindah dari alternatif yang menjanjikan ke infrastruktur yang diterapkan cukup cepat untuk mempengaruhi.

Apa yang Sebenarnya Dilakukan PHI Lab

Kerja PHI Lab berada di persimpangan antara ilmu pengetahuan informasi kuantum, neurosains, dan fototeknologi – kombinasi yang tidak biasa yang mencerminkan keyakinan bahwa paradigma komputasi berikutnya tidak akan terlihat seperti yang sekarang.

Dua utas penelitian khusus sangat penting bagi identitas dan relevansi komersial laboratorium: CIM, dan lithium niobat tipis (TFLN).

Alih-alih memecahkan masalah satu per satu seperti komputer saat ini, CIM menggunakan jaringan osilator parametric optik untuk memecahkan semuanya sekaligus, membuatnya sangat cocok untuk komputasi dengan banyak variabel – jenis yang mendasari penemuan obat, optimasi logistik, dan pemodelan keuangan.

Penelitian telah menunjukkan bahwa CIM eksperimental mencapai target optimasi kompleks dalam 70 mikrodetik, sedangkan CPU tercanggih memerlukan 2,1 milidetik untuk mencapai target yang sama – keunggulan kecepatan sekitar 30 kali, tanpa sebagian dari daya yang ditarik.

Di sisi lain, karakteristik nonlinier TFLN membuka kemungkinan baru, karena keterbatasan chip silikon menjadi lebih jelas: di mana sebelumnya CIM secara fisik menduduki meja laboratorium, chip TFLN memungkinkan struktur optik mesin seluruhnya berada pada satu prosesor fotonik.

Pada Desember 2025, PHI Lab menerbitkan hasil yang menunjukkan prosesor fotonik yang dibangun di sekitar gelombang pandu lithium niobat slab memberikan sekitar 10.000 derajat kebebasan spasial yang dapat diprogram dan dapat melakukan inferensi jaringan netral optik dalam satu langkah.

“Perangkat ini adalah yang pertama dari jenisnya, memungkinkan kita untuk secara esensial melukis sirkuit optik apa pun dan kemudian menggambarinya dalam sekejap,” kata Martin Stein, rekan postdoktor di NTT Research.

Terpisah, peneliti MIT dan PHI Lab menerbitkan karya tentang Netcast dan arsitektur jaringan saraf dalam yang didorong optik, di mana konsumsi energi klien secara keseluruhan dapat menurun tiga pesanan besarnya di bawah yang mungkin dilakukan pada semikonduktor digital yang ada.

Pembawa Obor

Sogawa bergabung dengan NTT Basic Research Laboratories pada 1991, bekerja pada struktur nano kuantum semikonduktor, dan naik secara teratur melalui organisasi – ditunjuk sebagai Direktur NTT-BRL pada 2013, kemudian Direktur NTT Science and Core Technology Laboratory Group pada 2018, divisi yang sama di mana banyak teknologi dasar IOWN pertama kali dikembangkan.

IOWN – Inisiatif Jaringan Optik dan Nirkabel Inovatif NTT – adalah taruhan jangka panjang perusahaan bahwa infrastruktur komunikasi masa depan akan menjadi optik, bukan elektronik. NTT mengatakan, sebenarnya, platform fotonik IOWN dapat mengurangi konsumsi daya jaringan telekom hingga seperseratus dari tingkat saat ini sambil meningkatkan kapasitas data dan mengurangi latensi.

Sekarang, NTT bermitra dengan pembuat chip Broadcom dan lainnya untuk mengkomersialkan sakelar konvergensi fotonik-elektronik generasi kedua pada 2026, dengan peta jalan yang diperpanjang ke tautan internship optik pada 2028 dan koneksi intrachip pada 2032.

Sogawa sangat penting dalam membuat peta jalan tersebut secara teknis kredibel, terutama melalui pekerjaan pada transistor optik ultra-rendah daya menggunakan kristal fotonik. Ia juga menjabat sebagai direktur program Program Promosi Inovasi Strategis Cross-ministerial Ketiga (SIP3) Jepang, di mana mandatnya secara eksplisit adalah menerjemahkan penelitian akademis menjadi inovasi yang diterapkan – tepatnya celah yang sekarang PHI Lab harus tutup.

“Karir saya dibangun atas keyakinan bahwa inovasi teknis yang benar-benar berdampak dimulai dengan sebuah ide – sebuah teori yang dapat diuji secara fundamental, ditingkatkan dan diuji ulang dari waktu ke waktu,” kata Sogawa dalam pengumuman. Ia menyebut PHI Lab “manifestasi dari keyakinan itu” dan mengakui Yamamoto karena dengan hati-hati merakit dan membina timnya.

Permainan Besar Jepang

Pengangkatan Sogawa juga masuk ke dalam gambaran geopolitik yang lebih luas. Jepang memajukan strategi komputasi kuantum suhu kamar yang dibangun pada cahaya bukan listrik – menggambarkannya sebagai rute yang lebih sederhana dan lebih efisien energi, sementara AS dan Cina membangun perangkat keras yang semakin kompleks yang bergantung pada pendinginan kriogenik dalam dan bahan eksotis.

NTT, bekerja sama dengan pengembang kuantum OptQC, memposisikan teknologi kuantum fotonik sebagai jalur menuju platform kuantum yang secara komersial layak yang dapat diskalakan tanpa infrastruktur berat dari sistem saat ini.

Pemosisian antara pengangkatan Sogawa, timeline komersialisasi IOWN, dan agenda inovasi nasional Jepang tidaklah kebetulan; NTT memposisikan dirinya sebagai pembawa standar global untuk transisi komputasi yang diyakini tak terhindarkan – dan PHI Lab adalah garis depan penelitian yang paling terlihat dalam upaya tersebut.

Apa yang Berikutnya?

Tugas segera Sogawa adalah untuk memperdalam studi perangkat fotonik linier dan nonlinier sambil meningkatkan kolaborasi di seluruh jaringan R&D global NTT untuk mendorong penelitian fundamental menuju penerapan dunia nyata.

Di era ketika perusahaan AI menandatangani kesepakatan nuklir hanya untuk menjaga pusat data mereka berjalan, pitch dari komputasi optik – lebih cepat, lebih dingin, jauh lebih efisien energi – telah bergeser dari keingintahuan akademis ke urgensi industri yang sebenarnya.

PHI Lab di bawah Yamamoto membangun kredibilitas ilmiah. Di bawah Sogawa, tekanan ada untuk mengubahnya menjadi sesuatu yang dunia dapat benar-benar colokkan.