【フォトニックコンピューティング】

フォトニックコンピューティングとは？

最終更新: 2026年10月4日

💡 光の強さや位相などを使って、情報を計算する

光の強度や位相などに情報を表し、光学的な作用を計算に使う技術。行列演算などの並列処理への応用が研究されている。電子回路やメモリ、光と電気の変換を含めたシステム全体で性能・消費電力を評価する。

📌 このページのポイント

古典的な光演算の模式図です。光の伝搬速度だけでは、装置全体の計算性能は決まりません。

ひよこ

光で計算するってどういうことなの？

ペンギン先生

光の強度や位相などに入力や重みを表し、光学的な作用で結果を得るんだ。たとえば光回路の干渉を使った行列演算がある。ここでは主に、量子状態を利用する計算とは区別した情報処理を説明するよ

ひよこ

AIと相性がいいって、どうして？

ペンギン先生

ニューラルネットワークの行列演算を、光の並列処理で実行する研究があるからだよ。ただしAIの全部の処理が光だけで一瞬に終わるわけではない。入力の準備、重みの設定、結果の読み取りも含めて評価するんだ

ひよこ

光を使えば発熱や電力はゼロになる？

ペンギン先生

ならないよ。光と電気の変換、信号の増幅、メモリへの読み書きなどに電力が必要だし、光回路の制御にもコストがある。光が伝わる速さだけで、コンピュータ全体が何倍速いかは決まらないんだ

ひよこ

全部の電子回路を置き換えるの？

ペンギン先生

電子回路と組み合わせる構成もあるよ。メモリや処理の制御を電子側が担当し、光側で行列演算を行う例がある。アナログの値を扱う場合は雑音や変換精度の影響もあるので、必要な精度を保てるかが課題になる

ひよこ

ペンギン先生

光を使うことと、量子の性質を計算に使うことは別の観点だよ。このページの行列演算の説明は、古典的な光計算の例。一方で、光を使う量子プロセッサーの研究もある。「光だから量子ではない」と一律に分けることはできないんだ

ひよこ

ペンギン先生

シリコン上に光回路を集積する技術は、光の計算回路を作る基盤の一つだよ。CMOSと互換性のある製造技術も使われるけれど、すべての工場でそのまま作れるという意味ではない。光と電子の集積や製造条件を合わせる必要があるんだ

まとめ：ざっくりこれだけ覚えればOK！

「フォトニックコンピューティング」って出てきたら「光の性質を計算に使う技術」と思えばだいたいOK！

📖 おまけ：英語の意味

「Photonic Computing」＝光を利用するコンピューティング

💬 PhotonicはPhoton（光子）に関係する言葉だよ。光を使うという名前だけで、発熱ゼロや無限の計算速度を意味するわけではないんだ

参考資料