その壁を突破する鍵として、世界中のテック企業や政府が熱い視線を注いでいるのが「光電融合（こうでんゆうごう）」という技術です。

1. 光電融合とは何か？

一言で言えば、「電子（電気）」で行っていた信号処理の一部を「光子（光）」に置き換え、それらを一つのチップ上で融合させる技術のことです。

これまでのコンピュータ（半導体）は、計算もデータ伝送もすべて「電気」で行ってきました。しかし、光電融合技術では以下のように役割分担を変えます。

• 計算（演算処理）： 従来どおり「電気」が得意（CPU/GPUなど）
• 通信（データ伝送）： 「光」に任せる

コンピュータの内部、さらにはチップの至近距離まで「光通信」の機能を組み込むことで、圧倒的な省電力化と高速化を実現しようとする試みです。

既存の「光回線」と何が違うのか？

「インターネット回線（光ファイバー）などで、すでに通信には光が使われているのでは？」という疑問を持たれるかもしれません。

確かに、都市間や家庭まで（FTTH:Fiber To The Home）の通信網は光化されています。しかし、データセンターにあるサーバーやパソコンの筐体（箱）の中に入った途端、通信はすべて「電気（銅線）」に戻ってしまいました。

光電融合は、その光をチップの直近、あるいは内部（パッケージ内）という「数センチ〜数ミリ」の至近距離まで引き込む技術です。 いわば、「最寄りの駅までは新幹線（光）で来ていたのに、駅から自宅（チップ）までは細い道で渋滞（電気）していた」状態を解消し、「自宅の玄関先まで新幹線を通す」ような革命なのです。

なお、将来的には計算処理そのものも光で行う「光コンピューティング」の研究も進んでいます。ただ、現状では、情報の保存（メモリ）や複雑な制御は電気が圧倒的に有利なため、当面はこの「電気と光のいいとこ取り（ハイブリッド）」が現実的かつ最強の解とされています。

2. なぜ今、この技術が必要なのか？（3つの革新）

なぜ世界中がこぞって光電融合の開発を進めているのでしょうか。それは、従来の電気配線が限界を迎えつつある中で、以下の3つの圧倒的なメリットをもたらすからです。

① 【低消費電力】AI時代の電力危機を救う（電力効率）

電気信号は銅線を流れる際に抵抗を受け、必ず「熱」を発します。特に近年、生成AIの普及でデータセンターの電力消費は激増しており、冷却のためにさらに莫大な電力を使うという悪循環に陥っています。

光電融合は、信号を光に変えることでこの電気抵抗によるロスを排除します。「熱を出さずにデータを送れる」ため、電力効率を劇的に改善（目標値で100倍など）し、AIの進化を持続可能なものにします。

② 【大容量・高品質】爆発するデータを一度に運ぶ（伝送容量）

電気信号は高速になればなるほど信号が劣化しやすく、一度に送れるデータ量に限界があります。

一方、光は「波長多重（一度に複数の色の光を送る）」などの技術を使うことで、一本の細い経路でも電気とは桁違いのデータを送ることができます。爆発的に増え続けるビッグデータを、劣化させることなく高品質に、かつ大量にさばくことが可能になります。

③ 【低遅延化】タイムラグを極限までゼロに（エンドエンド遅延）

電気配線での通信は、中継機器を通るたびに変換処理などの微細な遅延が発生します。

光電融合により、チップからチップへ、あるいはサーバーからサーバーへ、光のまま直結（エンドツーエンド）でつながることで、通信の遅延（レイテンシ）を物理的な限界まで小さくできます。これは、自動運転や遠隔手術、リアルタイムAI処理など、一瞬の遅れも許されない分野で決定的な差となります。

3. 歴史的背景：光は「遠く」から「近く」へ

光通信の歴史を振り返ると、光電融合への流れが必然であることがわかります。光技術は、徐々に私たちの「手元」へと近づいてきました。

1. 大陸間・都市間（1980年代〜）： 海底ケーブルなど、長距離通信が光ファイバ化。
2. 家庭まで（2000年代〜）： FTTHにより、家庭のインターネット回線まで光が到達。
3. データセンター内（2010年代〜）： サーバーラック同士をつなぐケーブルを光化。
4. 基板・チップ間（現在〜未来）： ついに、マザーボードの上や、半導体パッケージの中（チップ間）まで光を通す。

これまで「長距離輸送」の手段だった光を、「短距離の超高速配線」として使おうというパラダイムシフトが、現在進行形で起きています。

4. 将来の可能性とビジネスへの期待

光電融合が実用化・普及すると、どのような未来が待っているのでしょうか。

• カーボンニュートラルへの貢献
  NTTが提唱する次世代ネットワーク構想「IOWN（アイオン）」などでは、この技術が核となります。企業の脱炭素経営にとって極めて大きなインパクトを持ちます。
• AIとコンピューティングの進化
  生成AIの学習や推論には、巨大な計算リソースが必要です。チップ間のデータ転送速度が飛躍的に上がれば、AIの学習時間を劇的に短縮でき、より高度なAIモデルの開発が可能になります。
• 6G（次世代通信規格）の基盤
  2030年頃の実用化が見込まれる「6G」では、超低遅延・超高速通信が求められます。基地局やネットワーク機器の内部処理を高速化するためにも、不可欠なパーツとなります。

産業競争力の要

光電融合は、単なる技術改良ではなく、エレクトロニクスの歴史を変える「ゲームチェンジャー」です。

これまで半導体産業では微細化（回路を細かくする技術）が競争の中心でしたが、これからは「いかに光を使いこなすか」が競争力の源泉となります。日本企業（NTT、ソニー、古河電工など）や米国大手（Intel、NVIDIAなど）が開発競争を繰り広げているこの分野は、今後のテックトレンドの先行きを見極める上で、決して目を離せない領域と言えるでしょう。