核融合発電の未来を支える最新技術 フジクラの光ファイバー挑戦とスパコン「プラズマシミュレータ」の革新
みなさん、こんにちは。今日は、核融合発電という夢のエネルギー源をめぐる、今まさに注目を集めているニュースをお届けします。核融合発電は、太陽のエネルギーの源と同じ原理で、クリーンで無尽蔵の電力を作り出せる可能性を秘めています。そんな研究の最前線で、日本企業や研究機関が大きな一歩を踏み出しています。特に、フジクラさんの光ファイバー技術の進化と、スーパーコンピュータ「プラズマシミュレータ」の最新アップデートが話題です。これらをわかりやすくご紹介しますね。
フジクラ、光ファイバーの次なる舞台に核融合発電を選ぶ
まずは、フジクラさんの取り組みから。フジクラは、長年光ファイバーというインフラビジネスで知られる企業です。光ファイバーは、インターネットの高速通信を支える大事な技術ですが、市場の成熟とともに新しい成長分野を探す「宿命」を抱えています。そこで、同社は核融合発電に目を向けています。
核融合発電の実現には、極めて高温のプラズマを長時間安定して閉じ込める必要があります。このプラズマを制御するための診断装置やセンサーで、光ファイバーが鍵を握ります。フジクラは、耐放射線性に優れた特殊な光ファイバーを開発中です。通常の光ファイバーは中性子などの放射線で劣化しやすいのですが、核融合炉のような過酷な環境でも使えるものを目指しています。これにより、プラズマの温度や密度をリアルタイムで測定し、発電効率を高めることが期待されます。
フジクラの担当者は、「インフラビジネスの宿命として、安定した需要を確保するため、核融合のような未来技術に投資します」と語っています。この取り組みは、単なる新製品開発ではなく、日本全体のエネルギー自立を支えるもの。光ファイバーが核融合の「目」となり、研究を加速させるのです。
スーパーコンピュータ「プラズマシミュレータ」の解剖 日本初の新チップで「周回遅れ」を挽回
次に、核融合研究の心臓部ともいえるスーパーコンピュータ「プラズマシミュレータ」です。このスパコンは、量子科学技術研究開発機構（QST）と核融合科学研究所（NIFS）が共同で導入し、2025年7月から運用がスタートしました。場所は青森県六ヶ所村のQST六ヶ所フュージョンエネルギー研究所です。NECさんが構築を担当しています。
この最新版の目玉は、日本初導入のAMD Instinct™ MI300A アクセラレータというチップです。これはCPUとGPUを統合したAPU（Accelerated Processing Unit）で、総理論演算性能は40.4PFlops（ペタフロップス）に達します。1ペタフロップスとは、1秒間に1千兆回の計算が可能という驚異的な速さです。日本トップクラスの電力効率も誇り、エネルギー消費を抑えつつ高性能を実現しています。
スパコンは3つのサブシステムで構成されています。
- サブシステムA：従来型のCPUシステム。総演算性能5.9ペタフロップス。既存プログラムをそのまま使えます。
- サブシステムB：APU搭載の主力。総演算性能34.3ペタフロップス。GPUの高速演算を活かし、AIや機械学習にも対応。
- サブシステムC：最新のインテル® Xeon® 6900PとMRDIMMを採用。メモリ帯域を飛躍的に向上させ、複雑なシミュレーションに最適です。
なぜ今、GPU中心の更新なのか？ 日本の核融合研究は、他の分野に比べてGPU対応が「周回遅れ」でした。世界のスパコンランキングTOP500ではGPU機が上位を独占し、CPUの性能向上も限界が見えています。そこで、NIFSの矢木氏は「GPUを主軸に据え、遅れを巻き返す決断をしました」と説明。APUの柔軟性で、従来のC/C++やFORTRANプログラムを少しずつGPU対応に置き換えられます。さらに、PythonやJuliaなどのAI言語もサポートし、核融合分野でのAI活用を後押しします。
プラズマシミュレータの役割は大きいです。核融合では、中性子照射による材料耐性を調べるのに加速器が必要ですが、スパコンならシミュレーションで容易に検証可能。昔は実験とシミュレーションの結果が合わず信頼性が低かったものの、性能向上で解像度が上がり、信頼性が高まっています。
リアルタイム制御の実現へ LHDとスパコンのネットワーク連携
さらに注目なのが、岐阜県土岐市の大型ヘリカル装置（LHD）との連携です。プラズマシミュレータをSINET6という高品質・広帯域の学術ネットワークで接続。2,000km離れた場所で、2万コア超の占有計算を実現し、プラズマの遠隔リアルタイム予測制御に成功しました。
この方式は、処理遅延を最小化し、プラズマの挙動を即座に予測・制御。核融合だけでなく、他の科学分野のリアルタイム制御基盤としても期待されます。運用開始直後、全国から約250名の利用希望者が集まり、大学院生も多く参加。6月には初の利用者講習会が開催され、プログラミング支援も進められています。
性能引き出しの課題と未来像
完成したプラズマシミュレータですが、まだ本領発揮とはいきません。NECの磯部洋子氏は「クセがあるシステムなので、試行錯誤が必要です。チューニングで性能をさらに上げられます」と語ります。NIFSの藤堂氏は「サブシステムBのAPUをフル活用し、大規模シミュレーションを全てAPUでこなすのが目標」と展望を述べています。
AMDも「開発環境の充実とチューニングを継続サポート」と約束。こうした努力で、核融合プラズマシミュレーションがGPU時代へスムーズに移行します。
技能グランプリとのつながり ものづくりの基盤強化
一方で、第33回技能グランプリのフライス盤部門がスタートしました。これは、精密加工技術の頂点を競う大会で、核融合装置の部品製造に欠かせないスキルです。高精度のフライス盤作業は、プラズマ閉じ込め装置のコイルや真空容器に直結。研究の基盤を支える職人技が光ります。
核融合発電は、こうした産学連携の積み重ねで進化します。フジクラの光ファイバー、スパコンの革新、技能者の技――すべてが繋がり、クリーンエネルギーの実現へ向かっています。
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