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

この論文は、光学的散乱の逆問題における物理的に規定された固有の疎性を発見し、フーリエ変換に代わる離散コサイン変換を用いることで、従来のナイキスト限界を破りながらハードウェアの複雑さを大幅に削減する最適化された圧縮センシングアーキテクチャを提案しています。

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

光子研究施設(KEK)の AR-NE1A 光線路に設置された 2 枚のフレネルゾーンプレートズーム光学系を制御するため、STARS フレームワークと検出器制御用共通コマンド(CCDC)を採用した拡張可能な統合制御システムが開発・実証され、その性能が確認された。

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

この論文は、量子もつれ状態を用いて単一光子のトポロジカル構造を遠隔制御し、三粒子エンタングルメントのダイナミクスを可視化するとともに、複数の局所化スカイミオンを含む量子マルチスカイミオンを初めて実現したことを報告しています。

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

この論文は、散乱行列形式を用いて量子フィッシャー情報を評価することで、非エルミート性や特異点(EP)が量子限界におけるセンシング性能を向上させる可能性とその物理的メカニズムを明らかにし、EP からの離脱による減衰率の低減がさらに感度を高められることを示しています。

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

Topological robustness of orbital angular momentum entanglement in stochastic channels

この論文は、大気乱流などの確率的チャネルにおいて軌道角運動量(OAM)そのものが擾乱を受けやすくても、OAM 量子もつれに内在するトポロジー的性質が混合状態を含む条件下でも頑健に保存されることを実証し、OAM 量子もつれの保護に対する新たな視点を提供しています。

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

Solid-state laser cooling of Yb3+-doped KY3F10 to 145 K

100W、1020nm のポンプ光源を用いた Yb 3% 及び 7% 添加 KY3F10 結晶の二重通過ポンプ構成による実験において、それぞれ 145K および 151K へのレーザー冷却に成功し、Yb:KY3F10 が光学式冷凍機における最先端材料である Yb:YLF と競合する有望な冷却媒体であることを実証しました。

Luca Koldeweyh, Stefan Püschel, Zoe Liestmann, Hiroki TanakaThu, 12 Ma🔬 physics.optics

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

この論文は、プログラム可能な光量子コンピュータを用いて 2 光子系で非平衡量子ピストンのダイナミクスを実験的にシミュレーションし、ボース統計による干渉が仕事分布や不可逆性に与える影響を明らかにするとともに、ジャルジンスキーの等式の実証を通じて非平衡量子熱力学の解明に寄与したことを報告しています。

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

Deep learning assisted inverse design of nonreciprocal multilayer photonic structures

この論文は、深層学習(順方向ニューラルネットワーク、逆設計ネットワーク、変分オートエンコーダ)を活用することで、従来の数値シミュレーションに比べて計算コストと設計時間を大幅に削減しつつ、非対称性を持つ多層フォトニック構造の性能を向上させる逆設計手法を提案したものである。

Weiran Zhang, Hao Pan, Shubo WangThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Quantum Limits of Passive Optical Surface Metrology and Defect Detection

この論文は、照明制御を必要としない受動的光学表面計測において、量子統計的手法を用いて幾何学的特徴の推定限界と欠陥検出の限界を導き出し、空間モードソートが回折限界以下の表面欠陥の高精度な計測と検出を可能にすることを示しています。

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

Photonic nanojets as emergent free-space power flux funnels

この論文は、フォトニックナノジェットが幾何光学や干渉に基づく説明を超え、有効自由空間横モード構造によって支えられる出現的なメソスコピックな電力束の漏斗として記述可能であり、これによりナノジェット腰の形成メカニズムの定量的理解と設計指針が得られることを示しています。

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

この論文は、相変化材料 In3SbTe2 上のα-MoO3 flakes に対して光学レーザーパルスを用いてナノ構造を迅速に書き換える手法を提案し、これにより平面内双曲 phonon ポラリトンの効率的な起動、方向制御、および再構成を可能にすることを示しています。

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

本論文は、VCSEL アレイと環境のデジタルツインを統合し、通信・感知・測位を一元化することで、ユーザーの移動や環境変化に対応する次世代のインテリジェントな LiFi システム「ホログラフィック通信」の概念、アーキテクチャ、応用、および将来の研究方向を包括的に解説するものである。

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

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

この論文は、位置と運動量のエンタングルメントを利用した高次元量子鍵配送プロトコルの実証実験を通じて、90 空間モードで光子あたり 5.07 ビットの情報を達成し、将来の高性能光源とカメラを用いることで 4400 モード・700Mb/s 超の通信速度が可能になることを理論的に示したものである。

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

Realization of the Tellegen Effect in Resonant Optical Metasurfaces

本研究は、コバルト・ケイ素ナノ散乱体からなるメタ表面において、外部磁場を必要とせず、既知の天然物質よりも 100 倍強い共鳴光テレンゲン効果を実験的に初めて実証し、非相反光学デバイスやアクシオン電磁気学の研究への新たな道を開いたことを報告するものです。

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

Chiral exceptional bound states in the continuum: a higher-order singularity for on-chip control of quantum emission

本研究は、双マイクロリング共振器と非対称フィードバック構造を用いて、高次の非エルミート特異点であるカイラル例外点束縛状態(BIC)を実現し、量子エミッターの自発放射ダイナミクスを動的かつ効率的に制御する集積量子フォトニックプラットフォームを提案しています。

Jin Li, Kexun Wu, Qi Hao, Yan Chen, Jiawei WangMon, 09 Ma🔬 physics.optics

Learning Latent Transmission and Glare Maps for Lens Veiling Glare Removal

この論文は、複雑な環境におけるレンズのベールグレア(光の散乱によるゴーストやハレーション)を除去するため、安定拡散モデルの事前知識を用いて非教師ありで伝達マップとグレアマップを学習する生成モデル「VeilGen」と、そのマップを活用して逆散乱プロセスを行う復元ネットワーク「DeVeiler」を提案し、簡素化された光学システムにおいて既存手法を上回る高品質な復元を実現したことを報告しています。

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

本論文は、コンピュータ生成ホログラムを用いて二つの単一ピクセルイメージング方式を統合し、高フレームレートかつ可視性の向上したレンズレスゴーストイメージングを実現する新しい手法を提案・実証したものである。

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

この論文は、半無限媒質における 3 次元ヘニイ・グリーンシュタイン散乱の初回帰還統計を、境界切断因子(BTF)をコーシー核(またはその一般化)で記述し、斜め入射をレジェンドル級数で補正することで、3 次元異方性輸送を 1 次元の組合せ論的初回通過理論へ効率的にマッピングする枠組みを提案しています。

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

Laser interferometry as a robust neuromorphic platform for machine learning

この論文は、コヒーレント光の位相シフトによるエンコーディングと干渉計のみを用いて非線形性を実現し、光子損失に対する耐性も兼ね備えた、光学ニューラルネットワークの構築およびその学習を可能にする堅牢な手法を提案しています。

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