はじめに
AI、自動運転、メタバース——これらの未来技術が現実のものとなる時代において、情報処理のスピードと効率はかつてないほど重要な課題となっています。
従来の電気回路によるコンピューティングは、熱や遅延といった物理的限界に直面しており、次世代の情報社会を支えるには新たな技術革新が不可欠です。
そこで注目されているのが「光電融合技術」です。
これは、電気と光という異なる伝送手段を一体化し、チップや基板上で高速かつ省エネルギーな情報処理を実現する革新的なアプローチです。
この記事では、光電融合技術の基本概念から、2035年に向けた技術ロードマップ、主要プレイヤーの動向、そして社会へのインパクトまでを解説します。
未来を形づくる技術について、読者の皆様にとって新らな視点と理解のきっかけとなと思います。
光電融合技術ってなに？
「光電融合技術（こうでんゆうごうぎじゅつ）」は、
電気の回路（コンピュータで使われる普通の配線やチップ）と、光の回路（光ファイバーのように光を使って情報を伝える仕組み）を、一つの基板やチップの中で組み合わせる技術です。
今のパソコンやスマホは、チップの中で「電気」を使って情報を計算したり送ったりしています。でも電気の配線だけでは、これからのAIやデータ通信の膨大なデータを処理するには限界が見えてきました。
そこで「光」を取り入れることで、より速く、よりエネルギーを少なくして情報をやり取りできるようにしよう、というのが光電融合の発想です。
なぜ必要なの？
光電融合技術が、なぜ必要となるかは、
電気の配線は遅くなる・熱が出る
- ゲーム機やPCが熱くなるのは、電気で信号をやり取りしているからです。
- データが多くなると熱が増えてスピードも限界となります。
光なら速くてエネルギー効率がいい
- 光ファイバーでインターネットが速いのと同じように、光は大量の情報を遠くまで運べます。
- しかも熱も少なく、省エネです。
AI・自動運転・メタバースの時代に必須
- 今後は「一瞬で膨大なデータを送る」ことが当たり前になります。
- そこで、チップの中やコンピュータ同士の間に光を取り入れる必要が出てきています。
未来予測：10年後、光電融合技術で世界はどう変わる？
コンピュータとAIの進化
- 今のAIは「データが大きすぎて計算に時間がかかる」「消費電力が膨大」という問題を抱えています。
- 光電融合が実用化されれば、AIは今の何倍も速く・省エネで学習や推論ができます。
- たとえば、病気の診断や新薬開発がもっと早く進むことが予想されます。
データセンターとインターネット
- データセンターは「インターネットの頭脳」、しかし、今は電気を大量に使っていて環境負荷も大きくなっています。
- 光電融合によって省エネ化・高速化し、エコで安定したネットが実現するでしょう。
- 動画やゲームの遅延がほぼゼロに近づき、世界中どこからでもスムーズにつながります。
自動運転やスマート社会
- 自動運転の車は、周りの状況を一瞬で判断する必要があります。
- 光電融合を使ったチップなら、信号処理が高速・低遅延ででき、事故を減らしことが期待されます。
- 工場や街のシステムも、よりリアルタイムで制御されるようになるでしょう。
私たちの生活の変化
- スマホやパソコンはより小型で省電力になり、バッテリーが長持ちになります。
- VRやARも遅延なく快適になり、まるで現実のような仮想体験が可能になるでしょう。
- 教育や医療、交通など、社会全体が「もっと速く・安全で・環境にやさしい」方向に進むと期待されます。
光電融合技術関連メーカー ロードマップ（〜2035年）
光電融合技術に関連している主要メーカー・機関の2035年までのロードマップです。
（内容は公開情報や業界の予測情報に基づき、各社が公表をまとめています。詳しくは各社ホームページをご覧ください。）
| 企業・機関 | 現在 （2025年） | 2030年まで | 2035年まで | 注力分野 ・特徴 |
| Intel（米） | シリコンフォトニクスI/O製品を量産、CPO研究進展 | データセンター用CPO実用化、光I/O搭載CPU/GPU | CPU＋光I/O統合標準化、HPC/AIサーバに本格普及 | シリコンフォトニクスの量産技術、CPOリーダー |
| IBM（米） | 光インターコネクト研究、AI/量子用フォトニクス応用 | AI/HPCシステムへの部分統合 | 光＋量子ハイブリッドコンピューティングの実用化 | 光を量子計算やAI加速に応用 |
| NVIDIA（米） | AIアクセラレータ用光インターコネクト開発中 | GPU間光通信搭載のシステム投入 | AI/HPC向け光接続標準化、1Tbps級伝送 | GPUクラスタ向け光インターコネクト |
| TSMC（台） | フォトニクス対応の先端パッケージ開発、OBO/OIO検討 | 光インターポーザ量産、顧客ASIC向け実装開始 | 光電融合を標準パッケージ技術として提供 | 半導体製造＋パッケージ統合力 |
| GLOBALFOUNDRIES（米） | Siフォトニクス製造プラットフォーム提供 | データセンター用光チップ量産強化 | 自動車・通信向け光電融合製品展開 | 光半導体の量産対応強み |
| 日本電気（NEC） | 光インターコネクト研究、国内PoC実施 | サーバ・通信機器に実装開始 | 産業用途（5G/6G, 自動運転）で展開 | 通信技術との融合強み |
| 日立製作所 | 光電融合研究、実証試験段階 | 産業応用（工場・社会インフラ）PoC | スマートシティ基盤に光電融合導入 | 社会インフラ志向 |
| Fujitsu | 光ネットワーク＋AI用インターフェイス研究 | HPC/スパコンに光電融合導入 | 省エネ型スーパーコンピュータ実現 | 「富岳」後継システム応用 |
| 大学・研究機関（MIT, 東大, NTT研究所） | 光集積回路、量子フォトニクス研究 | 新材料・新構造の導波路実用化 | 汎用システムに広く実装、標準化貢献 | 技術シーズ提供・標準化牽引 |
- 2025〜2030年：PoC（実証実験）から一部商用化へ。特にデータセンターとAIサーバでの採用が進む。
- 2030〜2035年：標準技術として普及。CPUやGPUのパッケージ内に光I/Oが当たり前のように組み込まれる。
- 日本勢は社会インフラ・通信分野での応用が中心。米国・台湾勢はデータセンター・AI・HPCで覇権争い。
まとめ
- 光電融合技術は、「電気だけでは限界に来たコンピュータに、光を取り入れて未来を切り開く技術」。
- 10年後、AI・自動運転・スマホ・ネット・街づくりなど、あらゆる場面で活用される可能性が高いと考えます。
- 今の高校生が社会で活躍する頃には、この技術はきっと「当たり前の基盤」になっているでしょう。
