Mentre la fame di potenza dell’IA diventa una crisi, NTT Research punta sulla luce

Un passaggio di leadership al Physics & Informatics Lab di NTT Research annunciato oggi, 15 aprile 2026, arriva in un momento cruciale – quando il caso per il calcolo fotonicо non è mai stato più urgente.

NTT Research – la divisione di ricerca con sede nella Silicon Valley del gigante delle telecomunicazioni giapponese NTT – ha annunciato che il dottor Tetsuomi Sogawa diventerà il nuovo direttore del suo Physics & Informatics (PHI) Lab a partire dal 1 maggio, succedendo al direttore fondatore dottor Yoshihisa Yamamoto, che si ritira dopo aver costruito il laboratorio di Sunnyvale, in California, in uno dei centri di ricerca di calcolo fotonicо più accreditati al mondo.

L’annuncio è stato fatto durante Upgrade 2026, il summit annuale di ricerca e innovazione di NTT in programma il 15 e 16 aprile nella Silicon Valley.

“La ricerca del PHI Lab, che ha guadagnato una buona velocità negli ultimi sette anni, continuerà sostanzialmente nella stessa direzione da una prospettiva macro. Con il forte background di gestione della ricerca del dottor Sogawa, spero sicuramente che la ricerca del PHI Lab sarà accelerata sotto la nuova leadership”, ha dichiarato il presidente e amministratore delegato di NTT Research Kazu Gomi durante la conferenza stampa inaugurale di Upgrade 2026.

La nomina arriva mentre l’industria dell’IA affronta un profondo ripensamento energetico. L’Agenzia internazionale dell’energia prevede ora che il consumo di elettricità dei data center a livello globale supererà i 1.000 TWh entro la fine del 2026 – una quantità equivalente al consumo di elettricità annuale totale del Giappone.

“Il focus del PHI Lab è utilizzare la fisica per – in termini semplici – sostituire la piattaforma di calcolo digitale che tutti conoscono con nuove piattaforme di calcolo basate sulla fisica. Una delle cose più facili da immaginare è il calcolatore quantistico basato sull’ottica-fisica”, ha aggiunto Gomi.

I soli data center degli Stati Uniti hanno consumato 183 terawatt-ore di elettricità nel 2024, rappresentando più del 4% del consumo totale di elettricità del paese – all’incirca equivalente alla domanda di elettricità annuale di tutta la nazione del Pakistan – e si prevede che tale cifra aumenterà del 133% entro il 2030.

Il dottor Sogawa, uno scienziato che ha trascorso più di tre decenni nel laboratorio di ricerca di base di NTT aiutando a sviluppare le tecnologie ottiche che NTT ritiene possano servire come alternativa strutturale al calcolo basato sul silicio affamato di potenza.

Il suo mandato, nelle parole di Gomi, è portare “le innovazioni quantistiche ottiche dal laboratorio alla realtà”.

Una era fondatrice si conclude

Yamamoto non è un direttore uscente ordinario; ha pionieristicamente condotto la ricerca delle comunicazioni ottiche coerenti e dell’amplificatore ripetitore ottico alla fine degli anni ’70 e all’inizio degli anni ’80, e in seguito ha continuato a pionieristicamente sviluppare la Macchina di Ising Coerente (CIM) – un calcolatore ottico speciale progettato per risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria notoriamente complessi. La sua carriera riflette efficacemente la storia della moderna fotonica stessa, e il laboratorio che ha costruito riflette tale profondità.

Oltre a questo, gli onori del direttore uscente includono la Medaglia Charles Hard Townes, il Premio IEEE PS Quantum Electronics, il Premio Okawa e la Medaglia d’Onore con Nastro Viola dal Governo del Giappone.

Dal 2019, il PHI Lab ha pubblicato oltre 150 articoli, cinque dei quali sono apparsi su Nature, uno su Science e venti su riviste sorelle di Nature – un record di pubblicazione notevole per qualsiasi istituzione di ricerca, tanto più per una corporate.

Il passaggio a Sogawa non è solo una mossa di personale – è una staffetta generazionale, con il testimone che è una visione del calcolo alimentato dalla luce piuttosto che dagli elettroni.

Il muro energetico

Per capire perché questa nomina sia importante al di là della comunità di ricerca, aiuta guardare cosa l’infrastruttura di AI basata su silicio abbia fatto alle reti elettriche globali in pochi anni.

Entro la fine del 2025, i data center dell’AI stavano utilizzando circa 29,6 gigawatt di potenza a livello globale – equivalente alla domanda di picco di elettricità dello Stato di New York. Nel frattempo, il rapporto dell’Indice di AI di Stanford 2026 afferma che la capacità di calcolo dell’AI a livello globale è aumentata di circa 3,3 volte all’anno, un ritmo che sta spingendo i governi e le aziende tecnologiche a cercare nuove fonti di energia.

Come riportato da Tech Insider, Microsoft ha firmato un impegno nucleare da 2 GW; Amazon ha assicurato energia solare su larga scala in Texas; e tuttavia, gli operatori della rete di Virginia – casa del mercato dei data center più grande del mondo – hanno emesso avvisi di capacità formali fino al 2028, e la Virginia del Nord ha effettivamente bloccato i nuovi permessi per i data center.

Il problema di base è l’hardware: tra il 2021 e il 2024, le densità di potenza medie dei rack dei data center sono più che raddoppiate. E dal 2025, il dispiegamento commerciale di acceleratori di AI come il chip Superchip GB200 di NVIDIA ha spinto le densità dei rack oltre i 50 kW e in alcuni casi oltre i 100 kW – rendendo obsolete le tradizionali sistemi di raffreddamento ad aria e imponendo un passaggio a sistemi di raffreddamento liquido ad alta potenza.

Tutto sommato, il calcolo basato su CMOS tradizionale sta raggiungendo i suoi limiti di scalabilità e sta faticando a soddisfare queste immense richieste in modo sostenibile per il carbonio, sottolineando la necessità di alternative hardware. Il calcolo fotonicо, tuttavia, è emerso come un’alternativa promettente attraverso le sue capacità di calcolo efficienti in termini di energia nel dominio ottico, secondo i ricercatori di Nature.

La domanda è se la fotonica possa spostarsi da alternative promettenti a infrastrutture dispiegate abbastanza velocemente da contare.

Cosa fa effettivamente il PHI Lab

Il lavoro del PHI Lab si trova all’intersezione della scienza dell’informazione quantistica, della neuroscienza e della fotonica – una combinazione insolita che riflette una convinzione che il prossimo paradigma del calcolo non assomiglierà a nessuno attuale.

Due filoni di ricerca sono particolarmente centrali per l’identità e la rilevanza commerciale del laboratorio: il CIM e il niobato di litio a film sottile (TFLN).

Il CIM utilizza una rete di oscillatori parametrici ottici per risolvere tutto contemporaneamente, rendendolo adatto ai calcoli con un gran numero di variabili – il tipo di calcoli che sostengono la scoperta di farmaci, l’ottimizzazione della logistica e la modellazione finanziaria.

La ricerca ha dimostrato che un CIM sperimentale ha raggiunto un obiettivo di benchmark di problemi di ottimizzazione complessi in soli 70 microsecondi, mentre un CPU all’avanguardia ha richiesto 2,1 millisecondi per raggiungere lo stesso obiettivo – un vantaggio di velocità di circa 30 volte, senza una frazione del disegno di potenza.

D’altra parte, le caratteristiche non lineari del TFLN aprono nuove possibilità, poiché i limiti dei chip di silicio diventano più manifesti: mentre il CIM occupava fisicamente i tavoli del laboratorio, i chip TFLN consentono alle strutture ottiche dell’intera macchina di risiedere su un singolo processore di fotonica.

Nel dicembre 2025, il PHI Lab ha pubblicato i risultati che dimostrano un processore fotonicо costruito intorno a una guida d’onda a niobato di litio che fornisce circa 10.000 gradi di libertà spaziali programmabili e può eseguire un’inferenza di rete neurale ottica in un solo passaggio.

“Il dispositivo è unico nel suo genere, permettendoci di dipingere essenzialmente qualsiasi circuito ottico che vogliamo e poi disegnarlo in un batter d’occhio”, ha notato Martin Stein, ricercatore post-dottorato presso NTT Research.

Separatamente, i ricercatori del MIT e del PHI Lab hanno pubblicato un lavoro su Netcast e un’architettura di rete neurale profonda guidata otticamente, dove il consumo di energia del lato client potrebbe diminuire di tre ordini di grandezza rispetto a quanto possibile nei semiconduttori digitali esistenti.

Il portatore di torcia

Sogawa si è unito ai NTT Basic Research Laboratories nel 1991, lavorando sulle nanostrutture quantistiche dei semiconduttori, e ha scalato costantemente l’organizzazione – nominato direttore di NTT-BRL nel 2013, poi direttore del NTT Science and Core Technology Laboratory Group nel 2018, la stessa divisione in cui molte delle tecnologie fondamentali di IOWN sono state sviluppate per la prima volta.

IOWN – l’iniziativa di NTT per la rete ottica e wireless innovativa – è la scommessa a lungo termine dell’azienda che le future infrastrutture di comunicazione saranno ottiche, non elettroniche. NTT afferma infatti che la sua piattaforma di fotonica IOWN può ridurre il consumo di potenza delle reti di telecomunicazioni a un centesimo dei livelli attuali, aumentando la capacità dei dati e riducendo la latenza.

Adesso, NTT sta collaborando con il produttore di chip Broadcom e altri per commercializzare interruttori di convergenza fotonicо-elettronica di seconda generazione nel 2026, con una roadmap che si estende ai collegamenti di internship ottici dal 2028 e alle connessioni intrachip dal 2032.

Sogawa è stato centrale nel rendere quella roadmap tecnicamente credibile, in particolare attraverso il lavoro sui transistor ottici a bassissimo consumo utilizzando cristalli fotonicі. Lui serve anche come direttore del programma del terzo Programma di innovazione strategica promossa a livello ministeriale (SIP3) del Giappone, dove il suo mandato è esplicitamente quello di tradurre la ricerca accademica in innovazione dispiegata – esattamente il divario che il PHI Lab è ora sotto pressione per colmare.

“La mia carriera è stata costruita sulla convinzione che l’innovazione tecnica veramente impattante inizi con un’idea – una teoria che può essere fondamentalmente testata, migliorata e ritestata nel tempo”, ha detto Sogawa nell’annuncio. Ha definito il PHI Lab “una manifestazione di quella convinzione” e ha ringraziato Yamamoto per aver assemblato e sostenuto il team con pensiero.

Il gioco più grande del Giappone

La nomina di Sogawa si inserisce anche in un quadro geopolitico più ampio. Il Giappone sta avanzando una strategia di calcolo quantistico a temperatura ambiente basata sulla luce piuttosto che sull’elettricità – inquadrando come un percorso più semplice e più efficiente in termini di energia mentre gli Stati Uniti e la Cina costruiscono hardware sempre più complesso che dipende dalla refrigerazione criogenica e da materiali esotici.

NTT, lavorando con lo sviluppatore quantistico OptQC, sta posizionando le tecnologie quantistiche fotoniche come un percorso verso piattaforme quantistiche commercialmente valide che possano scalare senza la pesante infrastruttura dei sistemi attuali.

L’allineamento tra la nomina di Sogawa, la timeline di commercializzazione di IOWN e l’agenda di innovazione nazionale del Giappone non è una coincidenza; NTT si sta posizionando come il portabandiera globale per una transizione del calcolo che ritiene inevitabile – e il PHI Lab è il suo laboratorio di ricerca più visibile in questo sforzo.

Cosa viene dopo?

Il compito immediato di Sogawa è approfondire lo studio dei dispositivi fotonicі lineari e non lineari, aumentando la collaborazione in tutta la rete di R&D globale di NTT per spingere la ricerca fondamentale verso il dispiegamento nel mondo reale.

In un’era in cui le aziende di AI firmano accordi nucleari solo per mantenere in funzione i loro data center, la proposta del calcolo ottico – più veloce, più fresco, radicalmente più efficiente in termini di energia – è passata da curiosità accademica a urgenza industriale genuina.

Il PHI Lab sotto la direzione di Yamamoto ha costruito la credibilità scientifica. Sotto la direzione di Sogawa, la pressione è quella di convertirla in qualcosa che il mondo possa effettivamente utilizzare.