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Photonic revolution: New chips process data using light instead of electricity 04/11/2025 // Cassie B.
https://www.naturalnews.com/2025-04-11-new-photonic-chips-process-data-using-light.html
2つのテクノロジー企業が、電気ではなくレーザー光を用いて情報を処理する画期的なコンピュータコンポーネントを発表しました。従来のチップの進歩が停滞する中、コンピューティングに革命をもたらす可能性を秘めています。4月9日付のNature誌に掲載されたこの発表は、Lightelligence社とLightmatter社が開発した光子コンピューティングソリューションが、従来の電子プロセッサよりも高速かつ効率的に実世界のタスクを実行することを示しています。「これらの光ベースの、あるいは光子ベースのコンポーネントは、私たちが関心を持っていることを実現でき、既存の電子チップよりも優れた性能を発揮します」と、ダートマス大学のフォトニクスエンジニアで、どちらの研究にも関与していないアンソニー・リッツォ[Anthony Rizzo]は述べています。
光コンピューティングの夜明け
チップ上のトランジスタ数が約2年ごとに倍増するという、ムーアの法則として知られる長年のトレンドは、物理的な限界に達してきました。Lightmatterの創設者兼CEOであるニック・ハリス[Nick Harris]は、通常の電子チップをベースにしたコンピュータは「これ以上進化することはないだろう」と述べています。
この技術的停滞は、人工知能（AI）によって急増するコンピューティング需要と重なっています。電子を使用する従来のプロセッサとは異なり、フォトニックチップは光の粒子（光子）を用いて情報を転送・処理します。光は電気抵抗や不要な熱を発生しないため、高速化、広帯域化、そして効率化を実現します。
PACE（Photonic Arithmetic Computing Engine）と呼ばれるLightelligenceデバイスは、16,000個以上のフォトニックコンポーネントを搭載し、金融、製造、輸送などの業界にとって極めて重要な複雑な最適化問題に取り組んでいます。一方、Lightmatterのプロセッサは、4つの光ベースチップと2つの電子チップを統合し、AI技術の実行に成功し、パックマンなどのAtariの定番ゲームもプレイできます。
ハリスによると、代替のコンピュータ処理技術を使って「そのようなことはこれまで一度も行われていない」といいます。
技術的ハードルの克服
従来のフォトニックチップは、既存システムへの統合、精度の限界、そして製造のスケーラビリティに課題を抱えていました。フォトニックコンピューティングはデジタルの1と0ではなくアナログの光信号に依存するため、精度が大きな課題となっています。Lightmatterは、フォトニックチップの上に電子チップを積み重ねることでデータフローを制御し、エラーを削減することでこの問題に対処しています。
重要なのは、どちらのソリューションも既存のチップ製造設備を用いて製造できることです。「これらはすぐに実システムに導入される可能性があります」と、リッゾ[Rizzo]は述べ、これらの技術は5年以内にデータセンターに導入される可能性があると推定しています。
コーネル大学のプログラマブルなブレークスルー
柳本凌達[Ryotatsu Yanagimoto]率いるコーネル大学の研究者たちは、光パターンを用いてリアルタイムで変更可能なプログラマブル光子チップを開発しました。あるデモンストレーションでは、時間の経過とともに第二高調波光で「Cornell」という文字が綴られました。
「私たちの研究は、従来の「1つのデバイス、1つの機能」というパラダイムを超越できることを示しています」と、柳本らは述べています。この適応性により、1つのデバイスで複数の機能を実行できるようになり、汎用性が大幅に向上する可能性があります。
産業全体への影響
これらのブレークスルーは、複数の業界に広範囲にわたる影響を及ぼします。人工知能（AI）分野において、フォトニックプロセッサは、ますます複雑化するモデルに必要な計算能力を提供します。金融サービス、製造、物流の分野では、これらのプロセッサが最適化問題やリソース割り当てに革命をもたらす可能性があります。
防衛および通信分野は、暗号化、信号処理、データ伝送機能の強化から恩恵を受ける可能性があります。フォトニックプロセッサは「研究室のプロトタイプではありません」と、ハリスは強調します。「これは新しいタイプのコンピュータであり、今ここに存在しています。」
シリコンの制約からの解放
従来のコンピューティングが根本的な物理的限界に近づく中、光子コンピューティングはパラダイムシフトを象徴しています。コーネル大学の研究チームが開発したデバイスは、現時点では控えめな性能を示していますが、「さらなるエンジニアリングの改良により、10倍、あるいは100倍も向上する可能性がある」と、研究者らは述べています。
AIへの需要が加速するまさにその時期に、従来のチップの進歩は鈍化しています。こうした光子技術のブレークスルーは、コンピューティングの歴史における重要な局面を迎えています。研究者や企業が、従来の電子技術を凌駕する実用的でスケーラブルなソリューションを実証するにつれ、光ベースのコンピューティングの未来はますます不可避なものとなりつつあります。
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関連
Lightmatter® - The photonic (super)computer company.
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