AIのパワーハンガーが危機になる中、NTT Researchは光に賭ける

NTT ResearchのPhysics & Informatics Labでのリーダーシップ交代が今日、2026年4月15日に発表され、光コンピューティングの必要性が以前より強く感じられる時期にやって来ました。

NTT Research – 日本の電気通信巨大企業NTTのシリコンバレーを拠点とする研究部門 – は、Dr. Tetsuomi Sogawaが5月1日より、Physics & Informatics (PHI) Labの新しいディレクターになることを発表しました。彼は、カリフォルニア州サニーベールを拠点とするこの研究所を世界で最も信頼性の高い光コンピューティング研究センターの1つに築き上げた、創設ディレクターのDr. Yoshihisa Yamamotoに代わります。

この発表は、シリコンバレーで4月15日から16日にかけて開催されているNTTの年次研究およびイノベーションサミット「Upgrade 2026」において行われました。

「PHI Labの研究は、過去7年間で良い勢いを築いてきましたが、基本的に同じ方向性で進むことになります。Sogawa博士の強力な研究管理背景により、PHI Labの研究が新しいリーダーシップの下で加速されることを期待しています」と、NTT Researchの社長兼CEOであるKazu Gomiは、Upgrade 2026の初日プレスカンファレンスで述べました。

この人事は、AI業界が深刻なエネルギー問題に直面している時期に起こっています。国際エネルギー機関は、2026年末までに世界のデータセンターの電力消費量が1,000 TWhを超えることを予測しています。これは、日本の年間電力使用量と同等の量です。

「PHI Labの焦点は、物理学を使用して、誰もが認識しているデジタル計算プラットフォームを、新しい種類の物理学ベースの計算プラットフォームに置き換えることです。想像しやすいものの1つは、光学物理ベースの量子コンピューターです」とGomiは付け加えました。

米国のデータセンターだけが2024年に183テラワット時もの電力を消費しており、国の総電力消費量の4%以上を占めました。これは、パキスタン全国の年間電力需要とほぼ同等であり、この数字は2030年までに133%増加すると予測されています。

この危機に直面してSogawaが登場しました。Sogawaは、NTTの核となる研究部門で30年以上働き、NTTが信じている代替の構造的な解決策となる光学技術の開発に携わってきました。

Gomiの言葉を借りると、彼の任務は「光学量子イノベーションを実現する」ことです。

創設時代の終わり

Yamamotoは、普通の退任するディレクターではありません。彼は1970年代後半と1980年代初頭に、相干光通信と光増幅器リピーターの研究を先導し、その後、Coherent Ising Machine (CIM)の先駆者となりました。CIMは、特別な目的の光コンピューターで、有名な複雑な組み合わせ最適化問題を解決するために設計されています。彼のキャリアは、現代の光子工学の歴史をほぼたどっています。この研究所は、その深さを反映しています。

さらに、退任するディレクターの栄誉には、チャールズ・ハード・タウンズ・メダル、IEEE PS量子エレクトロニクス賞、岡awa賞、および日本政府から紫綬褒章が含まれます。

2019年以来、PHI Labは150以上の論文を発表しており、そのうち5つはNatureに、1つはScienceに、20つはNatureの姉妹誌に掲載されています。これは、どの研究機関にとっても、企業機関であるにもかかわらず、注目すべき出版記録です。

Sogawaへの交代は、単なる人事異動ではなく、光ではなく電子を使用したコンピューティングのビジョンを継承する、世代交代のリレーです。

エネルギーの壁

この人事が研究コミュニティを超えて重要な理由を理解するには、シリコンベースのAIインフラストラクチャが世界の電力グリッドに与えた影響をみてみましょう。

2025年末までに、AIデータセンターは約29.6ギガワットの電力を使用しており、これはニューヨーク州のピーク電力需要と同等です。スタンフォード大学AIインデックス2026によると、世界のAIコンピューティング能力は約3.3倍/年というペースで急成長しており、これは政府とテクノロジー企業が新しいエネルギー源を探すように促しています。

テク・インサイダーによると、マイクロソフトは2 GWの原子力コミットメントを結んでおり、アマゾンはテキサスで大規模な太陽光発電を確保しています。しかし、世界最大のデータセンター市場であるバージニアのグリッドオペレーターは2028年まで正式な容量警告を発しており、バージニア北部では新しいデータセンターの許可が事実上停止しています。

根本的なハードウェアが問題です。2021年から2024年にかけて、データセンターの平均ラック電力密度は2倍以上になりました。また、2025年以降、NVIDIA GB200 SuperchipなどのAIアクセラレータの商用導入により、ラック密度は50 kWを超え、場合によっては100 kWを超えるまでになったため、従来の空冷は使えなくなり、電力消費量の多い液体冷却システムへの移行が必要になりました。

全体として、従来のCMOSベースのコンピューティングはスケーリングの限界に達しており、カーボン排出量を削減しながらこれらの巨大な需要を満たすのに苦労しています。これは、代替ハードウェアの必要性を強調しています。光コンピューティングは、光学ドメインでのエネルギー効率の高いコンピューティング機能を備え、有望な代替手段として登場しています。

質問は、光子工学が、重要なものになるほど急速に、実用化されたインフラストラクチャに移行できるかどうかです。

PHI Labが実際に何をしているのか

PHI Labの研究は、量子情報科学、神経科学、光子工学の交差点に位置しています。これは、次のコンピューティングパラダイムが現在のものと似ていないという信念を反映しています。

Labのアイデンティティと商業的関連性の2つの研究テーマが特に中心的です。CIMと薄膜リチウムニオブエート（TFLN）です。

CIMは、現在のコンピューターとは異なり、問題を1つずつ解くのではなく、光パラメトリック発振器のネットワークを使用してすべてを同時に解きます。したがって、薬剤発見、ロジスティクス最適化、金融モデリングなどの、大量の変数を伴う計算に適しています。

研究によると、実験的なCIMは70マイクロ秒で複雑な最適化問題のベンチマークターゲットに到達しましたが、最先端のCPUは同じターゲットに到達するのに2.1ミリ秒かかりました。約30倍の速度アドバンテージを実現し、消費電力は大幅に削減されました。

一方、TFLNの非線形特性は、新しい可能性を開きます。シリコンチップの限界が明らかになるにつれて、CIMは以前、実験室の机を占めていましたが、TFLNチップにより、機械の光学構造はすべて1つのフォトニックプロセッサ上に配置できます。

2025年12月、PHI Labは、リチウムニオブエートスラブ波導を使用したフォトニックプロセッサが約10,000のプログラム可能な空間自由度を提供し、1回のパスで全光学的ニューラルネットワーク推論を実行できることを示す結果を発表しました。

「このデバイスは、最初のもので、基本的に任意の光学回路を描くことができ、瞬く間に描くことができます」とNTT Researchのポスドク研究員マーティン・スタインは述べました。

別の研究で、MITとPHI Labの研究者は、Netcastと光学的に駆動されるディープニューラルネットワークアーキテクチャについて発表しました。ここで、クライアント側のエネルギー消費量は、現在のデジタル半導体で可能なものよりも3桁低くなる可能性があります。

トーチキャリア

Sogawaは1991年にNTT基礎研究所に入社し、半導体量子ナノ構造に関する研究に従事し、組織内で着実に昇進しました。2013年にはNTT-BRLのディレクター、2018年にはNTTサイエンスおよびコアテクノロジーラボラトリー グループのディレクターに任命されました。このグループは、IOWNの基礎となる多くのテクノロジーが最初に開発された場所です。

IOWN – NTTの革新的な光学およびワイヤレスネットワークイニシアチブ – は、将来の通信インフラストラクチャが光学的であり、電子的なものではないという会社の長期的な賭けです。NTTは実際に、IOWNフォトニックプラットフォームを使用すると、電力消費量を現在の100分の1に削減し、データ容量を増やし、待ち時間を短縮できるとしています。

現在、NTTはチップメーカーのブロードコムと他の企業と提携して、2026年に2世代目のフォトニック・エレクトロニック・コンバージェンス・スイッチを商用化する予定です。ロードマップは2028年以降の光学的インターネットワークリンク、2032年以降のチップ内接続に伸びています。

Sogawaは、このロードマップを技術的に信頼性の高いものにする上で重要な役割を果たしました。特に、フォトニッククリスタルを使用した超低消費電力光トランジスタに関する研究が注目されます。また、日本の第3回クロス省間戦略イノベーション推進プログラム（SIP3）のプログラムディレクターも務めており、学術研究を実用化することが彼の任務です。実際に、PHI Labが今閉じ込めるギャップです。

「私のキャリアは、真正に影響力のある技術イノベーションは、基本的にテストされ、改良され、再テストされることができるアイデア、つまり理論から始まるという信念に基づいて築かれてきました」とSogawaは発表で述べました。彼はPHI Labを「その信念の体現」と表現し、チームを慎重に集め、育ててくれたYamamotoに感謝の意を表しました。

日本のより大きなプレイ

Sogawaの任命は、より広い地政学的状況にも適合しています。日本は、電気ではなく光を使用した常温量子コンピューティング戦略を進めています。これを、よりシンプルでエネルギー効率の良いルートとして位置付けている一方で、アメリカと中国は、深い低温冷却と特殊な材料に依存した複雑なハードウェアを構築しています。

NTTは、量子開発者OptQCと協力して、フォトニック量子テクノロジーを、商業的に実用的な量子プラットフォームへの道として位置付けているため、スケーリングする際に現在のシステムのような重いインフラストラクチャが不要になります。

Sogawaの任命、IOWNの商業化タイムライン、そして日本の国家イノベーションアジェンダの整合は、偶然ではありません。NTTは、不可避的なと考えているコンピューティングの移行における世界的な標準担い手として自己を位置付けているため、PHI Labはその努力の最も目立つ研究の最前線です。

次に何が起こるのか

Sogawaの最初の課題は、線形および非線形フォトニックデバイスの研究を深めることです。また、NTTの世界的な研究開発ネットワーク全体での協力を強化して、基礎研究を現実世界に導入することです。

AI企業がデータセンターを動かすために原子力契約を結んでいる時代に、光コンピューティングの提案 – 速く、クールで、急速にエネルギー効率が向上している – は、学術的な好奇心から、産業的な緊急性へと移行しています。

Yamamotoの下でPHI Labは科学的信頼性を築きました。Sogawaの下で、世界が実際に接続できるものに変換する圧力がかかります。