Image Reconstruction from Readout-Multiplexed Single-Photon Detector Arrays
本論文は、単一光子検出器アレイの読み出し多重化における多重光子衝突問題を逆画像問題として定式化し、最大 4 光子までの空間位置を確率的に復元する新しい推定手法を提案することで、従来法に比べて画像再構成の PSNR を 3〜4 dB 向上させ、必要なフレーム数を約 4 分の 1 に削減する効果を実証したものである。
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physics.optics
280 件の論文
Hyperbolic Shear Metasurfaces
この論文は、天然のバルク材料の制約を超え、対称性を制御して広帯域で低損失かつ極端に閉じ込められたハイパボリックせん断モードを実現する「ハイパボリックせん断メタサーフェス」を提案し、光と物質の相互作用を最大限に強化する新しいアプローチを示しています。
PrometheusFree: Concurrent Detection of Laser Fault Injection Attacks in Optical Neural Networks
本論文は、光ニューラルネットワークにおけるレーザー故障注入攻撃をリアルタイムで検出するフレームワーク「PrometheusFree」を提案し、波長分割擾乱（WDP）技術を活用することで攻撃成功率を大幅に低減し、96% 以上の攻撃検出精度を達成することを示しています。
Superfluorescent scintillation from coupled perovskite quantum dots
この論文は、結合ペロブスカイト量子ドットが X 線励起下で超蛍光現象を示し、自然放出の限界を超えて 230 ピコ秒という極めて短い寿命で集団放射ルミネッセンスを発生させることを発見し、これが飛行時間型検出器の性能向上や量子科学への応用につながる可能性を明らかにしたものである。
Chiral cavities made from lattices of highly electromagnetically-chiral scatterers
銀のらせん構造からなる回折格子で構成された平面鏡を用いたカイラル赤外光共振器を提案し、その内部で目標周波数において95%という前例のないカイラリティ非対称性を達成することで、分子の光学的手性選別や化学反応の制御に応用可能な画期的な手法を示しました。
High-sensitivity Optical Microcavity Acoustic Sensor Covering Free Spectral Range
この論文は、ポスセレクトを備えた拡張マッハ・ツェンダー偏光干渉計を光 whispering gallery モードマイクロ空洞に統合することで、自由スペクトル範囲にわたる広ダイナミックレンジと従来法を大幅に上回る高感度を実現する新型音響センサーを提案・実証したものである。
On-chip pulse generation at 8 μm wavelength
本研究では、SiGe graded-index 光集積回路と chirped Bragg グレーティングを用いて量子カスケードレーザー周波数コム源の分散を補償し、8 μm 波長帯で 1.39 ピコ秒の超短パルスをオンチップで生成することに成功しました。
Synchronization of complex spatio-temporal dynamics with lasers
この論文は、広面積垂直共振器面発光レーザー（BA-VCSEL）の非線形結合による複雑な時空間カオスダイナミクスを利用し、2 つのレーザー間で同期・逆同期が観測されることを実証することで、物理層における多重ユーザー向けセキュア通信への応用可能性を示したものである。
Prediction of Molecular Single-Photon Emitters: A Materials-Modelling Approach
本論文は、分子単一光子エミッターの設計空間を探索するために、データベース分析と微視的予測を統合した理論・計算フレームワークを提案し、ジベンゾテリレンを基準として有望な新候補（キラル分子エミッターを含む）を特定したことを報告するものである。
Single-shot near-field reconstruction of metamaterial dispersion
この論文は、メタマテリアルの共鳴モードを励起し、可動プローブで測定した面内電界分布の高速フーリエ変換を用いて、マイクロ波領域におけるメタマテリアルの等周波数面および三次元分散関係を単一ショットで再構築する手法を提案し、二重非接続ワイヤメタマテリアルへの適用により低周波数領域の双曲型等周波数面を正確に捉えたことを報告しています。
All-fiber microendoscopic polarization sensing at single-photon level aided by deep-learning
この論文は、深層学習を活用した全光ファイバー型マイクロエンドスコピック偏光センシング手法を提案し、単一光子レベルの低光量条件下でも移動部品なしで偏光状態を高精度にリアルタイム計測できることを実証したものである。
SU(2) symmetry of spatiotemporal Gaussian modes propagating in the isotropic dispersive media
本論文は、等方的分散媒中を伝搬する時空間ガウスモードの SU(2) 対称性と保存量に基づくユニタリ変換を解析的に導出することで、その伝搬ダイナミクスが時空間グーイ位相によって支配され、特に異常分散領域で Talbot 効果に類似した位相固定メカニズムによる強度分布の歪みと再生が観測されることを明らかにしたものである。
Calibration-sample free distortion correction of electron diffraction patterns using deep learning
この論文は、既知の試料や校正サンプルを必要とせず、深層学習を用いて電子回折パターン（特に CBED）の光学歪みを補正する新しいフレームワークを開発し、従来の手法と比較して中〜大サイズのディスクや重なり合うディスクにおいて優れた性能を示すことを報告したものである。
Momentum-resolved reflectivity of a 2D photonic crystal in the near-infrared
この論文は、2 次元周期的構造を持つ厚さ 5μm のフォトニック結晶において、フーリエ分光法を用いて運動量分解反射率を測定し、その結果が 2 次元バンド構造の理論計算およびシミュレーションと極めてよく一致することを示すことで、理論と実験の間の堅牢な架け橋を築いたことを報告しています。
Dynamic full-field swept-source optical coherence microscope for cellular-resolution, long-depth, and intratissue-activity imaging
本研究は、計算リフォーカシングと反復取得プロトコルを組み合わせることで、細胞レベルの解像度、広範囲の深度、および組織内動態の可視化を同時に実現する動的全視野走査源光干渉顕微鏡（SC-FFOCM）を開発し、ヒト乳がん腺癌球体（MCF-7 細胞株）の全深度にわたる 3 次元構造と動態イメージングを実証したものである。
Basic aspects of high-power semiconductor laser simulation
本論文は、高パワー半導体レーザのシミュレーションに用いられるモデルと解法をレビューし、基板の競合導波路効果、熱レンズ効果、モード不安定性、フィラメンテーション、および縦方向の空間ホールバーニングなどの物理現象が出力限界に与える影響を数値解析を通じて明らかにすることを目的としている。
Theory of the linewidth-power product of photonic-crystal surface-emitting lasers
本論文は、ランジュバン力を用いた古典的モデルに基づきフォトニック結晶面発光レーザー（PCSEL）の固有線幅に関する一般理論を構築し、空気孔型および全半導体型 PCSEL においてワット級の出力でキロヘルツ級の線幅が得られることを示す理論的枠組みを提供している。
Low-noise Optomechanical Single Phonon-photon Conversion for Quantum Networks
本研究では、熱機械的ノイズを克服する準 2 次元オプトメカニカル結晶を用いて単一フォノン - 光子変換を実現し、低ノイズ・高純度・狭帯域の単一光子を生成して量子ネットワークへの応用可能性を示しました。
Evidence of Ultrashort Orbital Transport in Heavy Metals Revealed by Terahertz Emission Spectroscopy
本論文は、楔状のヘビーメタル|ニッケルヘテロ構造を用いたフェムト秒テラヘルツ放射分光法により、軌道角運動量の平均自由行程がスピンに比べて極めて短く、バルクの逆軌道ホール効果によって支配されていることを初めて実証したものである。
Passive All-Optical Nonlinear Neuron Activation via PPLN Nanophotonic Waveguides
この論文は、PPLN ナノフォトニック導波路における強い二次非線形効果を利用したパッシブな全光非線形活性化関数を実証し、実世界タスクにおいてデジタル実装と同等の性能を達成するスケーラブルな全光ニューラルネットワークの実現可能性を示しています。