Online unsupervised Hebbian learning in deep photonic neuromorphic networks

Gli autori presentano e dimostrano sperimentalmente una rete neurale fotonica profonda che realizza l'apprendimento non supervisionato online tramite un meccanismo di feedback locale ottico e sinapsi a materiali a cambiamento di fase, ottenendo il riconoscimento completo di lettere senza conversioni elettro-ottiche.

Xi Li, Disha Biswas, Peng Zhou, Wesley H. Brigner, Anna Capuano, Joseph S. Friedman, Qing GuMon, 09 Ma🔬 physics.optics

RF heating-enhanced photoacoustic tomography

Il paper presenta la Tomografia Fotoacustica Potenziata da Riscaldamento RF (HEPAT), una nuova tecnica che integra un riscaldatore a radiofrequenza a basso costo con la tomografia fotoacustica per mappare l'assorbimento RF attraverso variazioni delle proprietà termomeccaniche, offrendo così un contrasto complementare e migliorando le capacità diagnostiche per l'imaging dei tessuti profondi.

Skyler P. Selvin, XuanHao Wang, Handi Deng, Bohua Chen, Cheng MaMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Autocorrelation effects in a stochastic-process model for decision making via time series

Lo studio analizza un modello stocastico per la decisione basata su serie temporali ottiche caotiche, rivelando che l'autocorrelazione negativa o positiva del segnale è ottimale rispettivamente in ambienti ricchi o poveri di ricompensa, mentre le prestazioni diventano indipendenti dall'autocorrelazione quando la somma delle probabilità di vincita è pari a uno.

Tomoki Yamagami, Mikio Hasegawa, Takatomo Mihana, Ryoichi Horisaki, Atsushi UchidaMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Paraxial beam propagation from Airy-type initial conditions via the Operator Method

Questo articolo dimostra come le tecniche degli operatori della meccanica quantistica possano essere utilizzate per derivare in modo elegante la propagazione di fasci ottici parassiali con condizioni iniziali di tipo Airy, fornendo risultati teorici e sperimentali in accordo con le soluzioni ottenute tramite l'integrale di diffrazione.

I. Julían-Macías, M. A. Jácome-Silva, I. Ramos-Prieto, U. Ruiz-Corona, F. Soto-Eguibar, D. Sánchez-de-la-Llave, H. M. Moya-CessaMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Mid-wave infrared photothermal microscopy for molecular and metabolic imaging in deep tissues and spheroids

Questo studio introduce la microscopia fototermica a infrarossi a onda media (MWIP), una tecnica ad alta risoluzione che opera nella finestra spettrale 2000-2500 nm per ottenere immagini chimiche e metaboliche submicroniche di biomolecole endogene e tracciare il trasporto di farmaci e il metabolismo degli acidi grassi fino a 500 micrometri di profondità in tessuti profondi e sferoidi tumorali intatti.

Mingsheng Li, Yuhao Yuan, Guangrui Ding, Hongli Ni, Biwen Gao, Dashan Dong, Qinshu He, Hongjian He, Xinyan Teng, Yuwei Sun, Dingcheng Sun, Qing Xia, Thao Pham, Ji-Xin ChengMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Chiral Terahertz Amplification and Lasing using Two-Dimensional Materials with Berry Curvature Dipole

Questo lavoro teorico propone un meccanismo di amplificazione e laser terahertz compatto ed elettricamente alimentato basato sul dipolo della curvatura di Berry in materiali bidimensionali a bassa simmetria, che consente una conversione diretta di potenza DC in radiazione coerente con guadagno ottico chirale sintonizzabile e controllo della polarizzazione.

Amin Hakimi, J. Sebastian Gomez-Diaz, Filippo CapolinoMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Ultrafast Oscillations of a Ballistically Propagating Polariton Condensate Driven by Inter-mode Coherent Energy Transfer

Lo studio rivela, attraverso spettroscopia risolta nel tempo e modelli teorici, che il trasferimento di energia coerente tra modi, controllabile tramite un reservoir eccitonico incoerente, genera oscillazioni ultrafaste nella popolazione di un condensato di polaritoni in propagazione balistica.

Fangxin Zhang, Changchang Huang, Yichun Pan, Guangran Yang, Wei Xie, Weihang ZhouMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Unified model for breathing solitons in fibre lasers: Mechanisms across below- and above-threshold regimes

Questo studio presenta un modello unificato che, integrando la dinamica spaziale e temporale del guadagno, chiarisce i meccanismi distinti alla base dei solitoni risonanti nei laser a fibre, spiegando come l'interazione tra commutazione Q e modellazione del solitone governi il regime sotto-soglia mentre la non linearità di Kerr e la dispersione dominino quello sopra-soglia.

Ying Zhang, Bo Yuan, Junsong Peng, Xiuqi Wu, Yulin Sheng, Yuxuan Ren, Christophe Finot, Sonia Boscolo, Heping ZengMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Enhancement of Circular Dichroism in Chiral Dielectric Metasurfaces by Ion Beam Irradiation

Questo studio dimostra che l'irradiazione con fascio ionico permette di ottimizzare le perdite dissipative nelle metasuperfici dielettriche chirali post-fabbricazione, aumentando significativamente il dicroismo circolare da 0,70 a 0,85 e offrendo un nuovo approccio per il controllo avanzato della polarizzazione.

Anna Fitriana, Katsuya Tanaka, Lukas Raam Jaeger, Martin Hafermann, Thomas Pertsch, Carsten Ronning, Isabelle StaudeMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Long-range mid-infrared energy transfer mediated by hyperbolic phonon polaritons

Il documento presenta un quadro teorico che dimostra come i fononi polaritonici iperbolici in lastre bidimensionali, come l'α-MoO₃, possano mediare e potenziare il trasferimento di energia a medio raggio nella regione infrarossa a temperatura ambiente, superando i limiti del campo vicino grazie a una forte direzionalità e a un'interazione dipolo-dipolo divergente.

Gonzalo Álvarez-Pérez, Simone De Liberato, Huatian HuMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Generalized Optics-Free Cross-Correlation Ghost Imaging via Holographic Projection with Grayscale and Binary Amplitude-only Computer-Generated Holograms

Questo articolo propone un sistema di ghost imaging classico senza ottiche che utilizza ologrammi generati al computer con modulazione di ampiezza in scala di grigi e binaria per replicare con precisione distribuzioni di intensità luminosa e speckle dinamici, migliorando la qualità dell'immagine tramite pattern sparsi e offrendo un approccio promettente per l'imaging in regimi spettrali come i raggi X dove le ottiche convenzionali sono difficili da realizzare.

Yuhan Guo, Xiangyu Yin, Chunguang Meng, Liming Li, Huiqiang LiuMon, 09 Ma🔬 physics.optics

From Displacement to Angle: Diamond-Based 3D Rotation Sensing for High-Precision Cellular Force Measurement

Questo lavoro introduce un metodo di microscopia di forza basato su nanodiamanti fluorescenti che, misurando direttamente l'orientamento tridimensionale dei micropilastri con sub-grado di precisione tramite risonanza magnetica ottica e modulazione della polarizzazione, supera i limiti delle tecniche tradizionali basate sullo spostamento per una misurazione delle forze cellulari ad alta precisione.

Linjie Ma, Bicong Wang, Tai Nam Yip, Yong Hou, Yuan Lin, Zhiqin ChuMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Nonlinear Nanophotonic Chip-space Interfaces: On-chip Generation of Structured, Topological and Spatiotemporal Lights Via Nonlinear Čerenkov Radiation

Questo lavoro presenta un'interfaccia nanofotonica su chip basata su niobato di litio a film sottile che sfrutta la radiazione di Čerenkov non lineare per generare e ingegnerizzare in modo riconfigurabile luce strutturata, topologica e spaziotemporale, inclusi vortici ottici, skyrmioni e micropettini, colmando il divario tra l'ottica non lineare integrata e la luce strutturata.

Dunzhao Wei, Bo Chen, Shuai Wan, Yixuan Wang, Jiantao Ma, Pi-Yu Wang, Chun Chang, Guixin Qiu, Zelin Tan, Xiaoshan Huang, Yan Chen, Tian Jiang, Qiwen Zhan, Fang Bo, Songnian Fu, Xuehua Wang, Chun-hua Dong, Jin LiuMon, 09 Ma🔬 physics.optics

An Atomic Interface for High-Dimensional Temporal Mode Quantum Networks

Gli autori dimostrano un processore di modalità temporali programmabile basato su una memoria quantistica Raman in vapore di cesio caldo, che funge da interfaccia coerente per la sincronizzazione, l'elaborazione e la conversione di stati quantistici ad alta dimensionalità tra bande di frequenza diverse.

Shicheng Zhang, Aonan Zhang, Ilse Maillette de Buy Wenniger, Paul M. Burdekin, Jerzy Szuniewicz, Steven Sagona-Stophel, Sarah E. Thomas, Ian A. WalmsleyMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Few-Shot Neuromorphic Vision in a Nonlinear Photonic Network Laser

Gli autori presentano un sistema di calcolo fotonico ispirato alla retina, basato su una rete laser casuale con dinamiche non lineari eterogenee, che supera le reti neurali convoluzionali software nella classificazione e segmentazione di immagini con pochi dati di addestramento, raggiungendo prestazioni superiori su dataset medici e standard.

Wai Kit Ng, Jakub Dranczewski, Anna Fischer, T V Raziman, Dhruv Saxena, Tobias Farchy, Kilian Stenning, Jonathan Peters, Heinz Schmid, Will R Branford, Mauricio Barahona, Kirsten Moselund, Riccardo Sapienza, Jack C. GartsideFri, 13 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Optical control of the crystal structure in the bilayer nickelate superconductor La3_3Ni2_2O7_7 via nonlinear phononics

Questo studio teorico propone che l'irradiazione luminosa, sfruttando la fononica non lineare per eccitare selettivamente vibrazioni reticolari infrarosse, possa controllare la struttura cristallina del superconduttore bilayer La3_3Ni2_2O7_7 rendendo più rettilineo l'angolo di legame Ni-O-Ni e avvicinandolo alla simmetria tetragonale, offrendo così un'alternativa alla pressione meccanica per indurre la superconduttività.

Shu Kamiyama, Tatsuya Kaneko, Kazuhiko Kuroki, Masayuki OchiFri, 13 Ma🔬 physics.optics

Rapid multi-mode trapped-ion laser cooling in a phase-stable standing wave

Questo studio dimostra la rapida raffreddamento laser multi-modale di ioni intrappolati allo stato fondamentale quantistico utilizzando onde stazionarie passivamente stabili su un chip, superando i limiti delle tecniche convenzionali e offrendo un approccio scalabile per il calcolo quantistico.

Zhenzhong Xing, Hamim Mahmud Rivy, Vighnesh Natarajan, Aditya Milind Kolhatkar, Gillenhaal Beck, Karan K. MehtaFri, 13 Ma🔬 physics.atom-ph