定期刊行物

≪次世代市場トレンド≫
光電融合材料の最前線(1)～総論：光電融合がもたらす新たな材料パラダイム～（3～31ページ）
～電子・光・スピン・熱など多自由度の統合が進む中、
光電融合がもたらす新パラダイムの輪郭を描く～

はじめに
1．データ社会の壁：演算性能をスポイルする「移動のコスト」
2．パラダイムシフト宣言：デバイス構造から「材料設計」への回帰
3．多自由度の統合という新たな視座：クロス・コリレーションの開拓
4．光電融合が描く未来：アーキテクチャの再定義
5．光電融合材料全体の市場規模予測
【図・表1．光電融合材料全体の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
6．光電融合材料の最前線(1)～総論：光電融合がもたらす新たな材料パラダイム～に関連する民間企業・大学等の取組動向
6-1．NTT株式会社
(1)光電融合が求められる背景：配線容量の壁と電力の壁
(2)単一材料の限界と「良いとこ取り」の発想
(3)鍵となる革新：メンブレンフォトニクス技術
【図1．従来のレーザー構造(左)と、圧倒的な薄膜化と高速化・低消費電力化を
達成したメンブレンレーザー構造(右)の比較】
(4)メンブレン技術が導く研究成果
【図2．メンブレンレーザーチップアレイ】
(5) IOWN構想へ向けた展望
【図3．ネットワーク＆コンピューティングを支えるメンブレン技術を用いたデバイスの発展】
6-2．国立研究開発法人産業技術総合研究所（AIST）
(1)はじめに：増大するデータセンター電力問題と光電融合の必要性
(2) AIST 光電融合研究センターの使命
【図4. AISTにおける光通信技術開発の歩み】
(3) 5つの研究チームによる多角的アプローチ
【図5．AISTの近年の代表的研究成果事例】
【図6．光電融合技術のロードマップ】
(4)産業界との協業プラットフォーム：「次世代グリーンDC協議会」と「光電コパッケージ技術検討部会」
(5)開発者へのメッセージ：日本の強みを活かすチャンス
【図7．AIST Siフォトニクス コンソーシアムの概要】
6-3．国立大学法人東京科学大学
(1)急拡大するデータセンター市場：事業者構造から見える本質
【表1．世界の主要上場データセンターREITの比較】
(2)短距離配線の進化：光電融合への切実なニーズ
【図8．短距離光通信の概念】
(3)次世代インターフェース「CPO」とその実現課題
【図9．CPOの概念図】
(4)接続技術の革新：三次元ポリマー細線が拓く未来
(5)まとめ：産業構造を理解した上での研究開発
6-4．国立大学法人東北大学╱国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
(1)現代情報社会の限界と新たな情報担体への要請
(2)スピン空間構造：半導体における波動性情報担体
①永久スピン旋回状態と高い安定性
②波としての情報表現と多重並列性
【図10．波動性情報担体（電子スピン空間構造）による多重表現と並列情報処理の概念】
(3)光電融合を実現するための技術基盤
①光–スピン波の直接変換
②電気的制御による演算機能
(4)応用シナリオと産業インパクト
①車載情報処理への展開
【図11．車載ECUにおける光通信導入と光電融合情報処理の適用イメージ】
②チップ内・チップ間光電融合
③データセンターへの波及
(5)他技術との比較における位置づけ
【表2．波動性情報担体（電子スピン波）による多重表現と並列情報処理の概念】
(6)今後の展開と社会実装への道筋
(7)結び：光電融合材料が拓く新たな情報基盤
7．光電融合材料の最前線(1)～総論：光電融合がもたらす新たな材料パラダイム～に関する課題と将来展望
7-1．課題
(1)光と電子の物理階層のギャップ
(2)材料体系の分断と統合設計の未成熟
(3)モデリングと実験の乖離
(4)産業実装へのスケールアップ課題
7-2．将来展望
(1)光・電子・スピン・フォノンの多自由度統合設計
(2) AI・データ駆動による融合設計基盤の確立
(3)異分野協働による新産業創出
(4)光電融合による新パラダイムの社会実装

HVDC（高圧直流送電）市場性探索(1)（32～58ページ）
～高市政権下でエネルギー政策の中核をなすHVDC
洋上風力用、AIデータセンター用、地域創生に、その可能性を探る～

はじめに
1．エネルギーを中心に回る世界の政局の背景
1-1．エネルギーによる安全保障と地政学リスクの結びつき
（1）米国
（2）欧州
（3）中国
1-2．経済競争力
1-3．脱炭素（GX）と「GX-ETS」
1-4．エネルギー転換の過渡期における混乱
2．第7次エネルギー基本計画
【表1．第7次エネルギー基本計画のポイント】
【表2．第7次エネルギー基本計画：4つの重要トピックス】
2-1．温室効果ガス削減目標の更新
2-2．エネルギー需給の大きな変化
2-3．電源構成（エネルギーミックス）の転換
2-4．再生可能エネルギーの定義
3．2030年度の再生可能エネルギー導入見込量
3-1．2040年度におけるエネルギー需給の見通し
【表3．2040年度におけるエネルギー需給の見通し】
3-2．2030年度の再生可能エネルギー導入見込量
【表4．2030年度の再生可能エネルギー導入見込量】
3-3．洋上風力発電とHVDC
【図1．HVDCとは】
【図2．HVDCシステムブロック図】
【図3．HVDCシステムのイメージ図】
4．高市政権下で注目度高まるHVDC（高圧直流送電）
4-1．「電力の強靭化」と「安価な供給」の両立
4-2．海底ケーブルの防衛と経済安全保障
4-3．次世代エネルギー技術との親和性
5．重要度高まるHVDCの背景
5-1．再生可能エネルギーの普及・安定化・統合化
（1）遠隔地からの送電
（2）系統の安定化
5-2．地域間・周波数間の電力融通
5-3．送電効率とコストの抑制
(1)送電ロスの低減:
(2)コストの抑制
5-4．データセンターの省エネ化
5-5．災害時の対応
5-6．パワーエレクトロニクス技術の進化
6．首都圏一極集中の問題点
6-1．巨大災害リスク（国家存続の危機）
（1）機能マヒ
（2）被害の拡大
6-2．地方の過疎化と衰退（地方の疲弊）
（1）若者流出
（2）生活インフラ維持の困難
6-3．首都圏の過密・生活環境の悪化（都市問題）
（1）過度な混雑
（2）生活コストの高騰
（3）少子化の加速
7．首都圏一極集中を打破するための洋上風力発電＆HVDC
7-1．地方を「電力供給の拠点」から「産業の拠点」へ
（1）データセンターの地方分散
（2）雇用と経済循環の創出
7-2．HVDCが果たす役割
（1）系統制約の解消
（2）洋上送電網の構築
7-3．HVDCが直面する課題と現状
（1）コストと投資リスク
（2）国際競争力
【図5．洋上風力発電所から市街地までのHVDC概念図（三菱電機）】
8．地方創生のために多用途多端子直流送電システムが必要になる理由
8-1．地方の再エネを無駄なく大都市へ運ぶ（大容量・長距離送電）
（1）効率的な送電
（2）適地と需要地の分離
8-2．複数の再エネ発電所を柔軟につなぐ（多用途・多端子化）
（1）「多端子」の利点
（2）相互融通
（3）事故時の切り離し
9．NEDOの推進する多用途多端子直流送電システム開発
9-1．システムの概要と特徴
（1）多端子直流送電（MTDC）への拡張
（2）柔軟なネットワーク構築
①多用途化
②長距離送電
③系統安定化への寄与
④インターオペラビリティの確保
⑤海底ケーブルの効率化
⑥洋上直流送電システムの導入
⑦高信頼性
⑧マルチベンダー化
9-2．主な開発ロードマップ（〜2030年度、2031年度以降）
（1）～2030年度までの開発ロードマップ
①洋上風力10GW対応とCO2削減
②システム・制御開発
③深海ケーブル・工法・新型敷設船
（2）2031年度以降の開発ロードマップ
①北海道〜本州間HVDC・海底ケーブルの設計確立
②マルチベンダー相互接続性の検証
③システム開発
④要素技術開発
⑤工法・船舶開発
9-3．多用途多端子直流送電システム開発の背景と期待される効果
（1）再生可能エネルギーの有効活用
（2）マスタープランとの連動
（3）人材育成
（4）2031年度以降の展望
10．国内における直流送電システム開発の未来
10-1．連携において増える直流送電
10-2．連携において増える自励式HVDC
（1）自励式の強み
（2）送電網をクモの巣状に繋ぐ「多端子化」が容易
（3）災害時や停電時の「ブラックスタート（停電復旧）」機能
（4）無効電力の制御による「交流系統の安定化」
（5）自励式と他励式の比較
【表5．自励式と他励式の比較】
10-3．広域連携系統マスタープラン
（1）広域連携系統マスタープラン概要
（2）広域連携系統マスタープラン項目別費用比較
【表6．広域連携系統マスタープラン】
（3）広域連携系統マスタープラン実装に向けた主な課題
①ファイナンスと投資回収の仕組み
②多用途・多端子直流送電（MTDC）技術の確立
③地内系統の潮流ネック解消
10-4．HVDC 送電システムの日本特有の条件への適用
（1）HVDC 深海ケーブルおよび敷設工法の開発
（2）社会受容性の向上
（3）HVDC 送電システムの将来イメージ

《注目市場フォーカス》
ナノ×インテリジェンス：AIと量子で拓くマテリアル革命(5)（59～87ページ）
～量子AIと物性研究の新地平～
～古典計算の限界という壁を打ち破る電子構造や相転移の解析が
飛躍的に進展。分子・固体の新材料設計にも応用が拡大～

1．量子とAIの交差点に広がる新しい地平
2．量子AIによる物性理解の深化
2-1．電子構造の高精度解析：相関の壁を越える
2-2．相転移現象の理解：見えないゆらぎの可視化
2-3．シミュレーションと実験の橋渡し：現実とのギャップを埋める
3．基礎研究から産業応用へのインパクト
3-1．新材料設計：エジソン的アプローチからの脱却
3-2．製薬・化学産業：動的プロセスの完全掌握
3-3．情報通信・量子デバイス：量子で量子を創る時代へ
3-4．量子AIによる予測型材料科学の完成
4．ナノ×インテリジェンス～量子AIと物性研究の新地平～に関する市場規模予測
【図・表1．ナノ×インテリジェンス～量子AIと物性研究の新地平～の国内およびWW市場規模予測（金額：2030-2050年予測）】
5．ナノ×インテリジェンス～量子AIと物性研究の新地平～に関連する民間企業・大学等の取組動向
5-1．OptQC（オプトキューシー）株式会社
(1)コンピューティングの限界と「光」という解
【図1．Global data centre electricity consumption by sensitivity case, 2020-2035】
①従来の量子コンピュータの「不都合な真実」
②ブレークスルー：OptQCの挑戦
(2)「光」が実現する計算革命
①大規模化の鍵：時間領域多重
【図2．時間領域多重の概念図】
②5つの優位性
③NTTとの戦略的提携
(3)ロードマップとエコシステム
①開発ロードマップ
【図3．OptQCの開発ロードマップ】
②ビジョン：ラックマウント型量子コンピュータ
③共創のエコシステム「HIQALI」
(4) AI開発の未来と光量子
(5)結び：持続可能な未来へ
5-2．株式会社Quanmatic（クオンマティック）
(1)量子計算の現在地
(2) AI予測と量子アニーリングマシン最適化探索の統合
(3)量子計算の実装事例
①ローム株式会社における半導体製造のスケジューリング最適化
②物流分野での挑戦：株式会社カインズの動的配送最適化
③研究開発を加速する最適化：三次元構造探索および材料探索
【図4．素材探索において、機械学習（ベイズ最適化）のみで得られた結果(左)と、その後、量子計算技術（FMQA）を用いた結果(右)の比較】
(4)大学連携によって進む基盤技術研究：LHS-FMQAという新たな手法
(5)量子AIが変える産業の未来
5-3．学校法人慶應義塾大学
(1)産業を変革する量子技術の幕開け
(2)「良品」の記憶で異常を察知：少量データで稼働する高精度検査
①少量データ学習で、検査業務の常識を変える
【図5．LEDライトを照射して画像データを取得するプロセス】
②核心を握る「量子カーネル」の力
(3)「耳」を澄ませば工場全体の健康状態がわかる：非接触・遠距離での異常同時検知
①工場内の「音」で全てを監視する
【図6．量子カーネル(左)と従来のRBFカーネル(右)の距離別性能比較】2), 3)
②誰の目にもわかる「視覚的診断」
【図7．チャンネル3における二次元特徴空間での異常パターン分類】
(4)未来への展望：スマートファクトリー実現へのロードマップ
(5)まとめ：量子技術がもたらすものづくりの進化
5-4．国立大学法人電気通信大学
(1)量子回路学習の表現力を理論的に解明：世界初のVC次元の確立と「量子は過学習しにくい」という性質の発見
(2)量子強化学習の基盤構築：探索の本質に量子を導入するという新しい視点
(3)ランダムテンソルネットワークを用いた量子インスパイアード・リザバーコンピューティング：学習可能性が相転移するという発見
(4)透明型太陽電池のAI逆設計：TD-DFT×機械学習×強化学習で材料探索を加速
【図8．予測モデルの構築】
【図9．深層強化学習と予測モデルを用いた光物性逆設計】
6．ナノ×インテリジェンス～量子AIと物性研究の新地平～に関する課題と将来展望
6-1．課題
6-2．将来展望

主要産業のソフト市場動向(2)ソフトウエア環境の変化とアースワーク市場（88～102ページ）
～アースワークICTにおけるプラットフォーマーの役割～

1．前回のまとめ
1−1．日本の製造業におけるソフトウエア市場
（1）目先のソフトウエア導入
（2）ハードウエア販売から「包括サービス」化への転換
（3）エコシステムとは
【表1．世界の製造業の水平なレイヤー（3層構造）】
（4）日本の製造業の特質
1−2 日本のアースワーク市場
（1）アースワーク（土工）ICTの業務フローとレイヤー
【図1．アースワーク（土工）ICTの全体図（レイヤー構造）】
（2）アースワーク（土工）ICTの参入事業者
【表2．アースワークICTに参入している主要な事業者のソリューション】
2．アースワークICT市場
2-1．アースワークICTのデータの流れとサイロ化
（1）レイヤー間のデータの流れと標準化
【図2．レイヤー間のデータの流れと主たる事業者】
（2）DPFの抱える課題
2-2．アースワークICTにおける民間PFマーケットの動き
【図3．2025年以前、業務の流れの模式図（レーヤーの順番に沿って）】
（1）AUTODESKと設計会社
【図4．2026年頃、既存の業務の流れにAUTODESKの影響が強まる】
（2）キャタピラー+CTCT+Trimble
【図5．2026年頃、既存の業務の流れにCTCT、Trimbleの影響が強まる】
【図6．2026年頃、既存の業務の流れにEATHBRAINとBentleyの影響が強まる】
（3）コマツ+EARTHBRAIN+Bentley
【図7．2030年頃、複数のプラットフォームとエコシステム】

≪タイムリーコンパクトレポート≫
宇宙関連機器市場（103～106ページ）
～日本よ、模倣ではなく独自かつ唯一無二の技術をもって
宇宙産業を切り開け～

1．宇宙関連機器市場とは
2．市場概況
3．セグメント別動向
3-1．NA（北米）地域
3-2．APAC（アジア太平洋）地域
4．注目トピック
4-1．日本における宇宙開発
4-2．月だけでなく火星やそれ以外の探査、新しい宇宙空間での実験施設構想も必須
5．将来展望
【図1．宇宙関連機器世界市場規模予測（金額：2024-2050年予測）