光コンピューティングの世界市場（2026年～2036年）

世界の光コンピューティング市場は、コンピューティングインフラの歴史においてもっとも重要な転換点の1つに立っています。数十年にわたる漸進的な進化を経て、3つの独立しながらも相互に補完し合う構造的要因（AIによる帯域幅とエネルギー需要の指数関数的増加、光量子コンピューティングの着実な商業化、そして半導体ファウンドリ規模でのシリコンフォトニクス製造の成熟）が組み合わさり、コンピューティングスタックのあらゆるレベルにおける情報の処理、伝送、保存の方法に根本的な変革をもたらしています。

光コンピューティングは、もっとも広義の商業的定義において、相互接続、処理、センシング、量子計算における主要な情報キャリアとして、電子ではなく光子を使用することを指します。この市場は、5つの主な技術層にまたがっています。すなわち、CMOS互換プロセスを使用して300mmウエハー規模で製造される基礎的なハードウェア基板である光集積回路（PIC）、AI推論のための行列乗算を含む光領域での直接計算を行う光プロセッサー、光量子コンピューティング（光量子コンピューター、量子鍵配送、量子乱数生成、量子センシングを含む）、チップ内とチップ間、基板間、サーバー間で銅線による電気信号伝送を光リンクに置き換える光インターコネクトとコパッケージドオプティクス、そして、LiDAR、生物医学診断、慣性航法、環境モニタリングにPIC技術を応用する光センシングです。

成長は単一の技術移行によって促進されるのではなく、フォトニクスの採用が連鎖的に広がる一連の流れによってもたらされます。第一の、そしてすでに進行中の波は、AIに起因するデータセンターの帯域幅危機です。数百メガワットを消費するAIトレーニングクラスターには、800G超の光インターコネクトが不可欠です。これは、現代のGPUクラスターが持つ距離と密度において、銅線では必要な帯域幅を提供できないという物理的限界によるものです。光トランシーバーをスイッチASICパッケージに直接統合するコパッケージドオプティクスは、2026年～2028年にパイロット展開から量産へと移行しており、データセンタードルあたりの光子コストの構造的な拡大をもたらし、2030年にかけて50%のCAGRで市場を成長させる見通しです。

第二の波は光AI処理です。光マトリクス乗算エンジンは、もっとも計算負荷の高いAI業務（ニューラルネットワーク推論の中核となる線形代数）を物理レベルでピコ秒単位で実行し、同等のGPU演算に比べてエネルギー消費を桁違いに低減します。Lightmatter、Luminous Computing、Optalysysなどの企業は、2027年～2031年に研究実証から商業展開へと移行しており、モデル規模が数兆パラメーターにまで拡大する中で、エネルギー効率の面で光子アーキテクチャが構造的に優位にあるAI推論コンピューティング市場において「勝者総取り」の競合を視野に入れています。

第三のもっとも可能性の高い波は、光量子コンピューティングです。2025年、光子ハードウェアは、調達した民間資本額において、超伝導システムを抜き、量子コンピューティングハードウェアの最大のサブカテゴリとなりました。PsiQuantumによる10億米ドルのシリーズE資金調達、XanaduのNASDAQ上場、そしてPhotonic Inc.のMicrosoft支援による成長資金調達ラウンドは、CMOSファウンドリと互換性のある光子アーキテクチャこそが100万キュービット級のフォールトトレラント量子計算へのもっとも信頼できる道筋であるという、投資家の確信を示しています。

当レポートでは、世界の光コンピューティング市場について調査分析し、定量的な市場規模の推計、詳細な技術評価、98社の企業プロファイル、地域とセグメントごとの10ヶ年予測などを提供しています。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

• 市場の概況
• 市場マップ
• 技術状況
• 将来の見通し

第2章 イントロダクションと重要な概念

• 技術的背景
• 光集積回路（PIC）の重要な概念
• 量子コンピューティングの概念

第3章 材料と製造

• 光コンピューティング材料
• 主なメーカーとファウンドリー

第4章 光コンピューティング技術

• 光集積回路（PIC）
• 光プロセッサー
• 量子光コンピューティング
• 光インターコネクト
• 先進のパッケージングとコパッケージドオプティクス

第5章 市場と用途

• データセンター・HPC
• 通信
• 量子コンピューティング・通信
• 自動車・LiDAR
• 航空宇宙・防衛
• 医療・生物医学
• 産業用センシング・IoT

第6章 市場の分析と予測

• 世界の光コンピューティング市場の概要
• 市場のセグメンテーション
• PIC市場の予測
• 光プロセッサー市場の予測
• 量子光コンピューティング市場の予測

第7章 技術動向と将来の見通し

• 光コンピューティングにおける新技術
• 統合の動向
• 拡張性と製造性の向上
• 量子光コンピューティングの進歩
• 光コンピューティング設計におけるAIの役割
• さまざまな光コンピューティング技術のロードマップ

第8章 課題と機会

• 技術的課題
• 市場課題
• 機会
• 環境規制と持続可能性

第9章 企業プロファイル（企業93社のプロファイル）

第10章 付録

第11章 参考文献