Aangezien de energiehonger van AI een crisis wordt, zet NTT Research in op licht

Een leiderschapsverandering bij NTT Research’s Physics & Informatics Lab, die vandaag, 15 april 2026, werd aangekondigd, komt op een kritiek moment – wanneer het geval voor fotonicacomputing nooit urgenter is geweest.

NTT Research – de in Silicon Valley gevestigde onderzoeksdivisie van de Japanse telecomgigant NTT – heeft aangekondigd dat dr. Tetsuomi Sogawa de nieuwe directeur van zijn Physics & Informatics (PHI) Lab wordt, met ingang van 1 mei, als opvolger van de oprichter en directeur dr. Yoshihisa Yamamoto, die met pensioen gaat na het lab in Sunnyvale, Californië, te hebben opgebouwd tot een van ‘s werelds meest geloofwaardige fotonicacomputersonderzoekscentra.

De aankondiging werd gedaan op Upgrade 2026, het jaarlijkse onderzoeks- en innovatiesymposium van NTT, dat op 15 en 16 april in Silicon Valley wordt gehouden.

“Het onderzoek van de PHI Lab, dat de afgelopen zeven jaar een goede impuls heeft gekregen, zal vanuit een macro-perspectief eigenlijk in dezelfde richting verdergaan. Met de zeer sterke onderzoeksmanagementachtergrond van dr. Sogawa, hoop ik zeker dat het onderzoek van de PHI Lab onder het nieuwe leiderschap zal worden versneld”, zei Kazu Gomi, president en CEO van NTT Research, tijdens de persconferentie bij de opening van Upgrade 2026.

De benoeming komt op een moment dat de AI-branche een diepe energierekening tegenover zich heeft. De International Energy Agency voorspelt nu dat het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters tegen het einde van 2026 meer dan 1.000 TWh zal bedragen – een hoeveelheid die gelijk is aan het totale jaarlijkse elektriciteitsverbruik van Japan.

“Het focus van de PHI Lab is om fysica te gebruiken – in gewone taal – om het digitale computatieplatform dat iedereen kent te vervangen door nieuwe soorten fysica-gebaseerde computatieplatforms. Een van de gemakkelijkste dingen die je je kunt voorstellen, zijn optisch-fysica-gebaseerde kwantumcomputers”, voegde Gomi eraan toe.

Alleen al in de Verenigde Staten verbruikten datacenters 183 terawattuur aan elektriciteit in 2024, wat meer is dan 4% van het totale elektriciteitsverbruik van het land – ongeveer gelijk aan de jaarlijkse elektriciteitsvraag van het hele land Pakistan – en dat cijfer zou tegen 2030 met 133% kunnen toenemen.

Daar stapt Sogawa in, een wetenschapper die meer dan drie decennia bij NTT’s core research division heeft gewerkt aan het ontwikkelen van de optische technologieën waarvan NTT gelooft dat ze kunnen dienen als een structureel alternatief voor het energievretende siliciumgebaseerde computen.

Zijn opdracht, in de woorden van Gomi, is om “optische kwantuminnovaties van het lab naar de realiteit te brengen”.

Een oprichterstijdperk eindigt

Yamamoto is geen gewone vertrekkende directeur; hij was een pionier op het gebied van coherente optische communicatie en optische versterkerherhaling in de late jaren 70 en vroege jaren 80, en ging later verder met het pionieren van de Coherent Ising Machine (CIM) – een speciaal doel computer ontworpen om complexe combinatorische optimalisatieproblemen op te lossen. Zijn carrière volgt effectief de geschiedenis van de moderne fotonica zelf, en het lab dat hij heeft opgebouwd weerspiegelt die diepte.

Behalve dat omvat de onderscheidingen van de vertrekkende directeur de Charles Hard Townes Medal, de IEEE PS Quantum Electronics Award, de Okawa Prize en de Medal of Honor with Purple Ribbon van de regering van Japan.

Sinds 2019 heeft de PHI Lab meer dan 150 papers gepubliceerd, waarvan vijf in Nature, een in Science en twintig in Nature-zusterpublicaties – een opmerkelijk publicatierecord voor enig onderzoeksinstelling, laat staan een corporate een.

Het overdragen van het stokje aan Sogawa is niet alleen een personeelswissel – het is een generatie-estafette, waarbij het stokje een visie van computen op basis van licht in plaats van elektronen is.

De energiemuur

Om te begrijpen waarom deze benoeming belangrijk is, buiten de onderzoekscommunity, helpt het om te kijken naar wat siliciumgebaseerde AI-infrastructuur heeft gedaan met de wereldwijde energienetwerken in slechts een paar jaar.

Begin 2025 verbruikten AI-datacenters ongeveer 29,6 gigawatt aan stroom wereldwijd – gelijk aan de piekstroomvraag van de staat New York. Ondertussen meldt de Stanford University AI Index 2026 dat de wereldwijde AI-rekenkracht ongeveer 3,3 keer per jaar is toegenomen, een tempo dat overheden en technologiebedrijven ertoe aanzet om naar nieuwe energievormen te zoeken.

Volgens Tech Insider heeft Microsoft een overeenkomst van 2 GW nucleaire energie getekend; Amazon heeft grootschalige zonne-energie in Texas veiliggesteld; en toch hebben de netbeheerders van Virginia – thuisbasis van de grootste datacentermarkt ter wereld – formeel capaciteitswaarschuwingen afgegeven tot 2028, en Noord-Virginia heeft effectief alle nieuwe datacentervergunningen stopgezet.

De onderliggende hardware is het core probleem: tussen 2021 en 2024 is de gemiddelde stroomdichtheid van datacenterrekken meer dan verdubbeld. En vanaf 2025 heeft de commerciële inzet van AI-accelerators zoals de NVIDIA GB200 Superchip rackdichtheden verder gestimuleerd tot meer dan 50 kW en in sommige gevallen meer dan 100 kW – waardoor traditionele luchtkoeling verouderd is en een omschakeling naar stroomintensieve vloeistofkoelingssystemen noodzakelijk is.

Al met al bereikt traditioneel CMOS-gebaseerd computen zijn schaalbeperkingen en heeft moeite om deze enorme vraag op een koolstofduurzame manier te vervullen, waardoor de noodzaak van alternatieve hardware wordt onderstreept. Fotonicacomputing is echter opgekomen als een veelbelovend alternatief door zijn energieficiënte rekenmogelijkheden in het optische domein, volgens Nature-onderzoekers.

De vraag is of fotonica kan overstappen van veelbelovende alternatieven naar geïmplementeerde infrastructuur snel genoeg om een verschil te maken.

Wat de PHI Lab eigenlijk doet

Het onderzoek van de PHI Lab bevindt zich op het snijvlak van kwantuminformatiewetenschap, neurologie en fotonica – een ongebruikelijke combinatie die een overtuiging weerspiegelt dat het volgende computatieparadigma er niet uitziet als een van de huidige.

Twee onderzoekslijnen zijn in het bijzonder centraal voor de identiteit en commerciële relevantie van het lab: de CIM en de dunne-film-lithiumniobaat (TFLN).

In plaats van problemen een voor een op te lossen, zoals huidige computers, lost de CIM alles tegelijk op met een netwerk van optische parametrische oscillatoren, waardoor het goed geschikt is voor berekeningen met een groot aantal variabelen – het soort dat ten grondslag ligt aan geneesmiddelontdekking, logistieke optimalisatie en financiële modellering.

Onderzoek heeft aangetoond dat een experimentele CIM een benchmarkdoel van complexe optimalisatieproblemen in slechts 70 microseconden bereikte, terwijl een state-of-the-art CPU 2,1 milliseconden nodig had om hetzelfde doel te bereiken – ongeveer een 30-voudige snelheidsvoordeel, zonder een fractie van het energieverbruik.

Aan de andere kant openen de niet-lineaire eigenschappen van TFLN nieuwe mogelijkheden, aangezien de beperkingen van siliciumchips meer manifest worden: waar de CIM eerder fysiek laboratoriumtafels in beslag nam, laten TFLN-chips de optische structuren van de hele machine toe op een enkele fotonische processor.

In december 2025 publiceerde de PHI Lab resultaten die aantoonden dat een fotonische processor op basis van een lithiumniobaatslabwaveguide ongeveer 10.000 programmeerbare ruimtelijke vrijheidsgraden biedt en alle optische netwerkinferentie in één pas kan uitvoeren.

“Het apparaat is een primeur, waardoor we in feite elk optisch circuit kunnen tekenen en het in een oogwenk kunnen uitvoeren”, merkte Martin Stein, postdoctoraal onderzoeker bij NTT Research, op.

Los hiervan publiceerden onderzoekers van MIT en de PHI Lab onderzoek naar Netcast en optisch aangedreven diepe neurale netwerkarchitectuur, waarbij het totale energieverbruik aan de klantzijde drie ordes van grootte onder het huidige niveau van digitale halfgeleiders kan dalen.

De fakkeldrager

Sogawa sloot zich in 1991 aan bij NTT Basic Research Laboratories, waar hij werkte aan halfgeleiderkwantumnanostructuren, en klom gestaag op binnen de organisatie – hij werd benoemd tot directeur van NTT-BRL in 2013, en vervolgens tot directeur van de NTT Science and Core Technology Laboratory Group in 2018, de divisie waarin veel van IOWN’s fundamentale technologieën voor het eerst werden ontwikkeld.

IOWN – NTT’s Innovative Optical and Wireless Network-initiatief – is de langetermijninzet van het bedrijf dat toekomstige communicatie-infrastructuur optisch, niet elektronisch, zal zijn. NTT zegt dat zijn IOWN-fotonica-platform het energieverbruik van telecommunicatienetwerken tot een honderdste van het huidige niveau kan terugbrengen, terwijl het gegevenscapaciteit en latentie verhoogt.

Nu werkt NTT samen met chipmaker Broadcom en anderen om in 2026 tweede-generatie fotonisch-elektronische convergentieschakelaars te commercialiseren, met een roadmap die zich uitstrekt tot optische internship-koppelingen vanaf 2028 en intrachip-verbindingen vanaf 2032.

Sogawa was centraal bij het technisch geloofwaardig maken van die roadmap, met name door zijn werk aan ultra-laagvermogense optische transistors met fotonische kristallen. Hij dient ook als programmadirecteur van Japan’s derde Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program (SIP3), waar zijn opdracht expliciet is om academisch onderzoek om te zetten in geïmplementeerde innovatie – precies de kloof die de PHI Lab nu onder druk staat om te dichten.

“Mijn carrière is gebouwd op de overtuiging dat echt impactvolle technische innovatie begint met een idee – een theorie die fundamenteel getest, verbeterd en opnieuw getest kan worden in de loop van de tijd”, zei Sogawa in de aankondiging. Hij noemde de PHI Lab “een manifestatie van die overtuiging” en prees Yamamoto voor het zorgvuldig samenstellen en ondersteunen van het team.

Japan’s bredere spel

De benoeming van Sogawa past ook in een bredere geopolitieke context. Japan zet een strategie voor kwantumcomputing op kamertemperatuur gebaseerd op licht in plaats van elektriciteit – en positioneert dit als een eenvoudigere, meer energieficiënte route, terwijl de VS en China complexere hardware bouwen die afhankelijk is van diep-cryogene koeling en exotische materialen.

NTT, samen met kwantumontwikkelaar OptQC, positioneert fotonische kwantumtechnologieën als een pad naar commercieel levensvatbare kwantumplatforms die kunnen schalen zonder de zware infrastructuur van huidige systemen.

De alignering tussen Sogawa’s benoeming, IOWN’s commercialisatietijdlijn en Japan’s nationale innovatieagenda is geen toeval; NTT positioneert zich als de wereldwijde standaarddrager voor een computatietransitie die het bedrijf onvermijdelijk acht – en de PHI Lab is zijn meest zichtbare onderzoeksfront in dat effort.

Wat is de volgende stap?

Sogawa’s onmiddellijke taak is om het onderzoek van de lab naar lineaire en niet-lineaire fotonische apparaten te verdiepen en de samenwerking te verhogen over NTT’s wereldwijde R&D-netwerk om fundamenteel onderzoek naar daadwerkelijke implementatie te brengen.

In een tijdperk waarin AI-bedrijven nucleaire energie-overeenkomsten tekenen om hun datacenters draaiende te houden, is de pitch van optisch computen – sneller, koeler, radicaal energieficiënter – veranderd van academische nieuwsgierigheid in echte industriële urgentie.

De PHI Lab onder Yamamoto heeft de wetenschappelijke geloofwaardigheid opgebouwd. Onder Sogawa is de druk om het om te zetten in iets dat de wereld daadwerkelijk kan aansluiten.