持続可能な社会へのカギ！　消費電力を削減する光技術

通信の電力使用量が課題に

パソコンやスマートフォンといったデバイスで、動画やゲームを楽しむ人は多いでしょう。現代において、通信は欠かせないものとなっています。通信で使われる電力量がどのくらいかというと、日本では総電力量の約10％を通信で消費しています。動画やゲームの速度や容量は年々上がっており、3年で電力使用量が2倍に増えると予測されています。実際に、数年前までは約2％でした。このままでは今から3年後に20％、6年後に40％、9年後には80％の電力が通信で消費することになります。
通信やデータ処理などに必要となる消費電力を削減することが急務です。持続可能な社会実現のために、これまでの電気通信よりもエネルギー効率の高い「光通信」に切り替わりつつあります。

光技術開発に必要なこと

そして、今は電気で動くスマートフォンやパソコンなども、次世代では光集積回路が使われるようになるでしょう。このように集積回路（IC）においても、電子から光への転換が進み、より小型化や省エネルギー化が求められています。
実現には、使用する光部品をどう設計するかがカギです。ただ、素晴らしい設計ができても生産できなければ意味はありません。製造工程も考案することが不可欠で、中でもコスト高となる「動作確認検査」を工夫する必要があります。例えば、画像処理技術を用いて異常を素早く検知するといった方法が考えられます。このように、実現をめざして開発することが大切です。

世界の最先端になるチャンス

注目されている光学ですが、まだマーケットは比較的小規模といえます。光集積回路に関する研究の歴史はままだ浅く、世界と戦うなら今がチャンスです。
例えば、機械学習を活用して光集積回路の設計や生産工程の効率化を試みるなど、光学と情報工学をさらに高いレベルで融合させてもいいでしょう。アイデアと工夫次第で、最新技術になることも大いにあり得ます。今こそ、日本が世界の最先端に躍り出るチャンスなのです。

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先生情報 / 大学情報

公立千歳科学技術大学理工学部情報システム工学科教授福田浩先生

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光集積回路、光学、情報工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

自分ができないと思っていることにチャレンジしましょう。例えば、「英語は苦手」などと逃げていては、いつまでたってもできるようになりません。できないことに取り組むからこそ成長できるのです。まずは、自分の弱い部分と、どのくらい弱いのか現状を知ることです。自分の弱さを知ることが、自分の強みとなります。そして具体的な目標を立てて、小さな一歩からスタートしましょう。マラソンに例えるなら、走る距離を１キロでも伸ばす、タイムを１秒でも短くするという具合です。そこから何かが変わってくるはずです。

先生への質問

先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

公立千歳科学技術大学に関心を持ったあなたは

公立大学へ移行した本学は「科技大」と呼ばれ、緑に囲まれた雄大なキャンパスに応用化学生物学科、電子光工学科、情報システム工学科の理工学部３学科の学生たちが学んでいます。理工学部では理工学を９つの領域に分類し、１年次に９つの分野を幅広く学び基礎を身につけて、２年次から選択した学科で専門的に学修するというように、より高度な学びへと進む着実なカリキュラムを組んでいます。ですから、エンジニアとしての即戦力が強みとなり、就職に強い大学としても一定の評価を受けております。