När AI:s energihunger blir en kris satsar NTT Research på ljus

En ledarskapsövergång på NTT Researchs Physics & Informatics Lab som tillkännagavs idag, den 15 april 2026, kommer vid en vändpunkt – när fallet för fotonisk datoranvändning aldrig har varit mer brådskande.

NTT Research – det Silicon Valley-baserade forskningsavdelningen inom den japanska telekommunikationsjätten NTT – tillkännagav att Dr. Tetsuomi Sogawa kommer att bli den nya chefen för dess Physics & Informatics (PHI) Lab från och med den 1 maj, och efterträda den avgående chefen Dr. Yoshihisa Yamamoto, som går i pension efter att ha byggt upp labbet i Sunnyvale, Kalifornien, till ett av världens mest meriterade fotoniska datorforskningscenter.

Tillkännagivandet gjordes på Upgrade 2026, NTT:s årliga forsknings- och innovationskonferens som hålls den 15-16 april i Silicon Valley.

“PHI Lab:s forskning, som har byggt upp ett gott momentum under de senaste sju åren, kommer i princip att fortsätta i samma riktning från ett makroperspektiv. Med Dr. Sogawas mycket starka forskningsledningsbakgrund hoppas jag definitivt att PHI Lab:s forskning kommer att accelereras under den nya ledningen”, sa NTT Researchs president och VD Kazu Gomi under Upgrade 2026:s invigningspresskonferens.

Utnämningen kommer när AI-branschen står inför en allt djupare energikris. Den internationella energibyråns prognos är att den globala elförbrukningen för datacenter kommer att överstiga 1 000 TWh vid slutet av 2026 – en mängd som motsvarar Japans totala årliga elförbrukning.

“PHI Lab:s fokus är att använda fysik för att – i lekmannatermer – ersätta den digitala beräkningsplattform som alla är medvetna om med nya typer av fysikbaserade beräkningsplattformar. En av de enklaste sakerna man kan föreställa sig är optisk-fysikbaserade kvantdatorer”, tillade Gomi.

Enbart datacenter i USA använde 183 terawattimmar el under 2024, vilket motsvarar mer än 4 procent av landets totala elförbrukning – ungefär lika med den årliga elförbrukningen i hela Pakistan – och den siffran förväntas öka med 133 procent till 2030.

In i denna kris kommer Sogawa, en forskare som tillbringat mer än tre decennier på NTT:s kärnforskningsavdelning med att utveckla de optiska teknologier som NTT tror kan fungera som en strukturell alternativ till kraftkrävande kiselbaserad datoranvändning.

Hans mandat, enligt Gomi, är att förverkliga “optiska kvantinnovationer från labbet till verkligheten”.

En grundande era slutar

Yamamoto är ingen vanlig avgående chef; han banade väg för forskningen om koherent optisk kommunikation och optisk förstärkare i slutet av 1970- och början av 1980-talet, och gick senare vidare till att banat väg för Coherent Ising Machine (CIM) – en specialiserad optisk dator utformad för att lösa komplicerade kombinatoriska optimeringsproblem. Hans karriär följer i stort sett den moderna fotonikens historia, och labbet han byggt avspeglar den djupet.

Förutom detta ingår den avgående chefens utmärkelser Charles Hard Townes-medaljen, IEEE PS Quantum Electronics Award, Okawa-priset och Medal of Honor with Purple Ribbon från Japans regering.

Sedan 2019 har PHI Lab publicerat över 150 artiklar, varav fem i Nature, en i Science och tjugo i Nature-systrar, en imponerande publiceringsrekord för vilken forskningsinstitution som helst, och inte minst en korporativ.

Övergången till Sogawa är inte bara en personaländring – det är ett generationsvis överlämnande, där stafettpinnen är en vision om datoranvändning som drivs av ljus snarare än elektroner.

Energiväggen

För att förstå varför denna utnämning är viktig utöver forskarsamhället hjälper det att titta på vad kiselbaserad AI-infrastruktur har gjort med de globala elnäten på bara några år.

I slutet av 2025 använde AI-datacenter ungefär 29,6 gigawatt el globalt – motsvarande den maximala elförbrukningen i delstaten New York. Samtidigt rapporterar Stanford University AI Index 2026 att den globala AI-beräkningskapaciteten ökat ungefär 3,3 gånger per år, ett tempo som tvingar regeringar och teknikföretag att leta efter nya energikällor.

Som Tech Insider rapporterar har Microsoft tecknat ett 2 GW-kärnkraftsavtal; Amazon har säkrat storskalig solenergi i Texas; och ändå har Virginias elnätsoperatörer – hem för världens största datacentermarknad – utfärdat formella kapacitetsvarningar fram till 2028, och Northern Virginia har i princip stoppat alla nya datacenter­tillstånd.

Den underliggande hårdvaran är kärnproblemet: mellan 2021 och 2024 mer än fördubblades den genomsnittliga datacenterhyllans effekttäthet. Och från 2025 har den kommersiella distributionen av AI-acceleratorer som NVIDIA GB200 Superchip drivit hylltätheter förbi 50 kW och i vissa fall över 100 kW – vilket gör traditionell luftkylning föråldrad och kräver en övergång till effektkrävande vätskekylningssystem.

Sammanfattningsvis når den traditionella CMOS-baserade datoranvändningen sina skalbarhetsgränser och kämpar för att möta dessa enorma krav på ett koldioxidsustainabelt sätt, vilket understryker behovet av alternativ hårdvara. Fotonisk datoranvändning har emellertid dykt upp som ett lovande alternativ genom sin energisnåla datoranvändning i det optiska området, enligt Nature-forskare.

Frågan är om fotonik kan flytta från lovande alternativ till utplacerad infrastruktur tillräckligt snabbt för att ha betydelse.

Vad PHI Lab faktiskt gör

PHI Lab:s arbete ligger i skärningspunkten mellan kvantinformation, neurovetenskap och fotonik – en ovanlig kombination som speglar en övertygelse om att den nästa datorparadigmen inte kommer att se ut som någon nuvarande.

Två forskningsområden är särskilt centrala för labbets identitet och kommersiella relevans: CIM och tunnfilmslithiumniobat (TFLN).

Istället för att lösa problem ett i taget, som nuvarande datorer, använder CIM ett nätverk av optiska parametriska oscillatorer för att lösa allt på en gång, vilket gör den väl lämpad för beräkningar med ett stort antal variabler – det som ligger till grund för läkemedelsupptäckt, logistikoptimering och finansiell modellering.

Forskning har visat att en experimentell CIM nådde ett mål för komplexa optimeringsproblem på bara 70 mikrosekunder, medan en toppmodell-CPU behövde 2,1 millisekunder för att nå samma mål – en 30-gånger snabbare fördel, utan en bråkdel av energiförbrukningen.

Å andra sidan öppnar de icke-linjära egenskaperna hos TFLN upp nya möjligheter, när begränsningarna för kiselchips blir alltmer uppenbara: medan CIM tidigare upptog hela laboratoriebord, tillåter TFLN-chips att den optiska strukturen för hela maskinen kan ligga på en enda fotonikprocessor.

I december 2025 publicerade PHI Lab resultat som visade att en fotonikprocessor byggd kring en litiumniobatslabvågledare tillhandahöll cirka 10 000 programmerbara rumsliga frihetsgrader och kunde utföra all-optisk neutralnätinference i ett enda steg.

“Enheten är en första i sitt slag, som tillåter oss att i princip måla vilken optisk krets som helst och sedan rita den på ett ögonblick”, noterade Martin Stein, postdoktor vid NTT Research.

Separat publicerade MIT- och PHI Lab-forskare arbete om Netcast och optiskt driven djup neural nätverksarkitektur, där den totala klient-sidan energiförbrukningen kunde sjunka tre storleksordningar under vad som är möjligt i befintliga digitala halvledare.

Facklan

Sogawa gick med i NTT Basic Research Laboratories 1991 och arbetade med halvledarquantumnanostrukturer, och steg stadigt genom organisationen – utnämnd till chef för NTT-BRL 2013, sedan chef för NTT Science and Core Technology Laboratory Group 2018, den avdelning där många av IOWN:s grundläggande teknologier först utvecklades.

IOWN – NTT:s Innovative Optical and Wireless Network-initiativ – är företagets långsiktiga satsning på att framtida kommunikationsinfrastruktur kommer att vara optisk, inte elektronisk. NTT säger att dess IOWN-fotonikplattform kan minska elförbrukningen för telekommunikationsnät till en hundradel av nuvarande nivåer samtidigt som datakapaciteten ökar och latency minskar.

Nu samarbetar NTT med chip-tillverkaren Broadcom och andra för att kommersialisera andra generationens fotonisk-elektroniska konvergensväxlar under 2026, med en roadmap som sträcker sig till optiska praktikplatser från 2028 och inom-chip-anslutningar från 2032.

Sogawa var central för att göra den roadmappen tekniskt trovärdig, särskilt genom arbete med ultra-lågeffektoptiska transistorer med fotoniska kristaller. Han fungerar också som programchef för Japans tredje Cross-ministeriella Strategiska Innovationsfrämjande Program (SIP3), där hans mandat uttryckligen är att översätta akademisk forskning till utplacerad innovation – precis den lucka som PHI Lab nu är under tryck för att fylla.

“Min karriär har byggts på den grundläggande övertygelsen att verkligt betydande teknisk innovation börjar med en idé – en teori som kan testas, förbättras och omtestas över tid”, sa Sogawa i tillkännagivandet. Han kallade PHI Lab “en manifestation av den tron” och gav Yamamoto credit för att ha satt samman och fostrat dess team.

Japans större spel

Sogawas utnämning passar också in i en bredare geopolitisk bild. Japan främjar en rumstemperatur-kvantdatorstrategi byggd på ljus snarare än elektricitet – och framställer den som en enklare, mer energisnål väg, medan USA och Kina bygger alltmer komplex hårdvara som är beroende av djupkylning och exotiska material.

NTT, i samarbete med kvantutvecklaren OptQC, positionerar fotoniska kvantteknologier som en väg mot kommersiellt livskraftiga kvantplattformar som kan skalas utan den tunga infrastrukturen i nuvarande system.

Sammanträffen mellan Sogawas utnämning, IOWN:s kommersialiseringstidslinje och Japans nationella innovationsagenda är ingen tillfällighet; NTT positionerar sig som den globala standardbäraren för en datorövergång som företaget tror är oundviklig – och PHI Lab är dess mest synliga forskningsfront i den ansträngningen.

Vad händer nu?

Sogawas omedelbara uppgift är att fördjupa labbets studier av linjära och icke-linjära fotoniska enheter samtidigt som man ökar samarbetet över NTT:s globala FoU-nätverk för att driva grundforskningen mot verklig distribution.

I en era när AI-företag tecknar kärnkraftsavtal bara för att hålla sina datacenter igång, har argumentet för optisk datoranvändning – snabbare, svalare, radikalt mer energisnål – flyttat från akademisk nyfikenhet till verklig industriell brådska.

PHI Lab under Yamamoto byggde den vetenskapliga trovärdigheten. Under Sogawa är trycket på att omvandla den till något som världen faktiskt kan ansluta till.