Information-Theoretic Spectroscopy: Universal Sparsity of Extinction Manifold and Optimal Sensing across Scattering Regimes

Questo studio dimostra che il manifold dell'estinzione ottica possiede una sparsità intrinseca universale, permettendo di superare i limiti di Nyquist e ridurre drasticamente la complessità hardware nelle applicazioni di sensing tramite l'uso della Trasformata Discreta del Coseno (DCT) invece della FFT per una compressione efficiente dei segnali di scattering di Mie.

Proity Nayeeb AkbarThu, 12 Ma🔬 physics.app-ph

Development of an Extensible Unified Control System Using the STARS Framework and Common Commands for Detector Control

Il documento descrive lo sviluppo e la messa in servizio di un sistema di controllo estensibile e interoperabile basato sul framework STARS e sui comandi comuni CCDC, implementato con successo per gestire le ottiche zoom a zone di Fresnel installate sulla linea di luce AR-NE1A del Photon Factory in Giappone.

Ryutaro Nishimura, Yuki Shibazaki, Daisuke Wakabayashi, Yoshio Suzuki, Keiichi Hirano, Hiroaki Nitani, Takashi Kosuge, Noriyuki IgarashiThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Remote engineering of particle-like topologies to visualise entanglement dynamics

Questo studio presenta la prima visualizzazione della dinamica dell'entanglement tripartito attraverso stati di spin-skyrmion, permettendo il controllo remoto della topologia di un singolo fotone e la realizzazione sperimentale dei primi multiskyrmioni quantistici, aprendo nuove prospettive per la codifica quantistica e il sensing.

Fazilah Nothlawala, Bereneice Sephton, Pedro Ornelas, Mwezi Koni, Bruno Piccirillo, Liang Feng, Isaac Nape, Vincenzo D'Ambrosio, Andrew ForbesThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Fundamental Limits of Non-Hermitian Sensing from Quantum Fisher Information

Questo studio dimostra che, nell'ambito della sensibilità quantistica basata su luce coerente, i punti eccezionali possono offrire un vantaggio genuino rispetto ai modi isolati o ai punti diabolici, poiché l'informazione di Fisher quantistica è governata dalla densità locale degli stati e può essere ulteriormente ottimizzata sfruttando la non-normalità e la riduzione del tasso di decadimento in regimi parametrici specifici.

Jan Wiersig, Stefan RotterThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Topological robustness of orbital angular momentum entanglement in stochastic channels

Questo studio dimostra che, sebbene l'entanglement del momento angolare orbitale (OAM) sia sensibile alle perturbazioni dei canali stocastici come la turbolenza atmosferica, esiste un'osservabile topologica sottostante che rimane robusta e preservata anche in stati misti soggetti a decoerenza.

Tatjana Kleine, Pedro Ornelas, Cade Peters, Zhenyu Guo, Bereneice Sephton, Isaac Nape, Yijie Shen, Andrew ForbesThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Experimental simulation of non-equilibrium quantum piston on a programmable photonic quantum computer

Gli autori hanno simulato sperimentalmente la dinamica di un pistone quantistico a due bosoni su un computer quantistico fotonico programmabile, dimostrando come l'interferenza bosonica modifichi le statistiche del lavoro e soddisfi le relazioni di fluttuazione termodinamica in regimi non equilibrati.

Govind Krishna, Rohan Yadgirkar, Balakrishnan Krishnakumar, Andrea Cataldo, Ze-Sheng Xu, Johannes W. N. Los, Val Zwiller, Jun Gao, Ali W. ElshaariThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Quantum Limits of Passive Optical Surface Metrology and Defect Detection

Il paper sviluppa un quadro statistico quantistico per la metrologia ottica passiva, dimostrando che lo smistamento delle modalità spaziali permette di raggiungere i limiti quantistici nella stima e nel rilevamento di difetti superficiali sub-diffrazione, superando significativamente le prestazioni dell'imaging diretto senza necessità di controllo dell'illuminazione.

Jernej Frank, George Brumpton, Tommaso Tufarelli, Gerardo Adesso, Samanta PianoThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Photonic nanojets as emergent free-space power flux funnels

Il paper presenta un modello di campo locale ridotto che descrive i nanogetti fotonici come imbocchi emergenti di flusso di potenza nello spazio libero, offrendo una nuova interpretazione fisica che supera le spiegazioni ottiche geometriche o interferometriche e fornisce principi di progettazione per applicazioni di imaging e litografia sub-lunghezza d'onda.

Mirza Karamehmedovic, Cristian Placinta, Tobias Abilock Mikkelsen, Jesper GlückstadThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Fast Programming of In-Plane Hyperbolic Phonon Polariton Optics Through van der Waals Crystals using the Phase-Change Material In3SbTe2

Questo articolo presenta un metodo rapido e riconfigurabile per programmare strutture di lancio e confinamento per i polaritoni fononici iperbolici in-plane su cristalli di van der Waals, sfruttando il materiale a cambiamento di fase In3SbTe2 per allineare con precisione le nanostrutture ottiche rispetto agli assi cristallografici del MoO3.

Lina Jäckering, Umberto Saldarelli, Aaron Moos, Lukas Conrads, Enrique Terán-García, Christian Lanza, Aitana Tarazaga Martín-Luengo, Gonzalo Álvarez-Pérez, Pablo Alonso-González, Matthias Wuttig, Thomas TaubnerThu, 12 Ma🔬 physics.optics

VCSEL-Enhanced Holographic Communication for Next-Generation LiFi: State-of-the-Art, Applications, and Future Directions

Questo articolo presenta un nuovo paradigma di comunicazione olografica per il LiFi di prossima generazione, che integra matrici VCSEL, sensing e posizionamento in un'unica architettura intelligente per superare le sfide di mobilità e allineamento dei laser, trasformando i punti di accesso in hub ambientali adattivi.

Hossein Safi, Iman Tavakkolnia, Harald HaasThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Spatial Mode Encoding for Quantum Key Distribution: From Hundreds to Thousands of Modes

Questo articolo presenta un protocollo di distribuzione quantistica di chiavi (QKD) ad alta dimensionalità basato sull'entanglement posizione-impulso che, utilizzando 90 modalità spaziali, raggiunge un'efficienza informativa di 5,07 bit per fotone, e dimostra teoricamente come l'uso di sorgenti più luminose e nuove fotocamere a singolo fotone possa scalare il sistema fino a 4400 modalità, superando i 700 Mb/s di velocità di trasmissione.

Lukas Scarfe, Yingwen Zhang, Ebrahim KarimiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Realization of the Tellegen Effect in Resonant Optical Metasurfaces

Il documento presenta la prima dimostrazione sperimentale di un effetto Tellegen ottico risonante in una metasuperficie composta da nanoscatteratori di cobalto e silicio, che genera una risposta non reciproca 100 volte più intensa rispetto ai materiali naturali grazie alla magnetizzazione spontanea, eliminando la necessità di campi magnetici esterni.

Shadi Safaei Jazi, Ihar Faniayeu, Rafael Cichelero, Nikolai Kuznetsov, Sebastiaan van Dijken, Shanhui Fan, Alexandre Dmitriev, Viktar AsadchyMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Learning Latent Transmission and Glare Maps for Lens Veiling Glare Removal

Il paper presenta VeilGen, un modello generativo non supervisionato che stima mappe latenti di trasmissione e bagliore per sintetizzare dati realistici, e DeVeiler, una rete di restauro che utilizza queste mappe per rimuovere efficacemente il bagliore velante dai sistemi ottici semplificati.

Xiaolong Qian, Qi Jiang, Lei Sun, Zongxi Yu, Kailun Yang, Peixuan Wu, Jiacheng Zhou, Yao Gao, Yaoguang Ma, Ming-Hsuan Yang, Kaiwei WangMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Integrating the advantages of two single-pixel imaging schemes via holographic projection in ghost-imaging systems

Questo lavoro propone un sistema di imaging fantasma basato su olografia computazionale che integra due schemi di imaging a pixel singolo, migliorando significativamente la visibilità dell'immagine e permettendo la proiezione ad alta velocità di pattern flessibili e copie positive/negative senza l'uso di lenti.

Liming Li, Zhenguo Zhao, Gongxiang Wei, Wenfei Zhang, Huiqiang LiuMon, 09 Ma🔬 physics.optics

First-Return Statistics in Henyey-Greenstein Scattering: Colored Motzkin Polynomials and the Cauchy Kernel

Il paper estende la teoria combinatoria dei primi ritorni, basata su polinomi di Motzkin, alla diffusione Henyey-Greenstein tridimensionale in un mezzo semi-infinito, introducendo un Fattore di Troncamento al Contorno descritto empiricamente da un nucleo di Cauchy per anisotropie moderate, che permette una mappatura computazionalmente efficiente tra il trasporto anisotropo tridimensionale e la teoria unidimensionale dei primi passaggi.

C Zeller, R CorderyMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Laser interferometry as a robust neuromorphic platform for machine learning

Il paper presenta un metodo per realizzare una rete neurale ottica utilizzando esclusivamente risorse lineari e stati coerenti di luce, dove la non linearità necessaria per l'apprendimento è ottenuta tramite codifica di fase, consentendo sia l'inferenza che l'addestramento *in situ* con una notevole resilienza alle perdite di fotoni.

Amanuel Anteneh, Kyungeun Kim, J. M. Schwarz, Israel Klich, Olivier PfisterMon, 09 Ma🔬 physics.optics