光の極限性能を生かすAIフォトニクス高次機能の創成

创建利用光的终极性能的高阶人工智能光子学功能

• 批准号: 20H00233
• 负责人: 成瀬 誠
• 金额: $ 28.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00233/
• 关键词: 情報フォトニクス; 意思決定; 光コンピューティング; 光情報処理; フォトニクス; 時刻同期; 順序認識; データ生成; AIフォトニクス

情報技術の根底を支えてきたムーアの法則の終焉が認識され、持続可能なコンピューティングパワーと新機能の実現に向け、光を含めた物理過程の積極利用の重要性が高まっている。本研究は、研究代表者らが世界に先駆けて実現してきたナノ光学や光カオスを用いた意思決定等の光情報処理に関する実績を基盤として、今後の人工知能(AI)の時代に必須の高次情報処理を、光の極限性能を生かして実現する革新的AIフォトニクスを目指す。本年度は、前年度までの成果を踏まえながら、高次機能の創成に向け本研究の基礎となる要素の充実に注力した。（1）前年度において、光の軌道角運動量を活用することにより選択肢数の増大を可能とさせ、さらに量子干渉効果を用いることで競合を回避する新たな原理を提案し数値計算により実証したが（Sci. Rep. 2021）、当該原理をさらに発展させ、個々のエージェントの選好性を充足させつつ競合を回避する確率的意思決定原理を提唱した（Phys. Rev. Applied 2022）。（2）フォトクロミック材料は光によって可逆的に色が変わるというメモリ機能だけでなく、ミクロにおける分子構造の変化がマクロにおける形態変化を引き起こし多様な不連続的形態変化を示す点も特徴であり今後のシステム応用が期待されている。そこで本研究ではツバメの尾のカタストロフィーを用いた統一的モデル理論を提唱するとともに、従来知られていなかったフォトクロミック現象の示唆を与えた（J. Appl. Phys. 2023）。（3）精密時刻同期と光の合成に関しては、実験的基盤の整備を進め、無線系において情報伝達の遅延保証を実現する方式の実証に成功した（IEEE Access 2022）。

Intelligence technology を の foundation supported え て き た ム ー ア の law の end が know さ れ, may hold 続 な コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ パ ワ ー と new function の be am に to け, light を め た physical process の actively use high importance の が ま っ て い る. は, research this study represent ら が world に 駆 first け て be presently し て き た ナ ノ optical や light カ オ ス を with い た mean decisions の light intelligence 処 Richard に masato す る be performance を base plate と し て artificial knowledge (AI), the next の に の era must の higher intelligence 処 を, light の limit performance を raw か し て be presently す る innovative AI フ ォ ト ニ ク ス を refers す. は, before this year's annual ま で の results を tread ま え な が ら, higher order functional の chuang cheng に to け の this research foundation と な る elements の charge be に note force し た. (1) year before に お い て, light の orbital Angle exercise を use す る こ と に よ り sentaku limb の raised large を may と さ せ, さ ら に quantum dry involved working fruit を with い る こ と で co-opetition を avoid す る new た な principle proposed を し the numerical computing に よ り card be し た が (Sci. Rep. 2021), when the principle を さ ら に 発 exhibition さ せ, a 々 の エ ー ジ ェ ン ト の choose a temper を enough さ せ つ つ co-opetition を avoid す る probabilistic meaning decision principle を mention sing し た (Phys. Rev. Applied 2022). (2) フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク material は に よ っ て reversible に color が - わ る と い う メ モ リ function だ け で な く, ミ ク ロ に お け る の molecular structure - the が マ ク ロ に お け る morphology variations を lead き up こ し many others な not even 続 morphological variations of を も す point in te 徴 で あ り future の シ ス テ ム 応 with が expect さ れ て い る. そ こ で this study で は ツ バ メ の tail の カ タ ス ト ロ フ ィ ー を with い た unified モ デ を ル theory to sing す る と と も に, 従 to know ら れ て い な か っ た フ ォ ト ク ロ ミ ッ の ク phenomenon in business with え を た (j. Appl. Phys., 2023). (3) the precise time period と light の synthetic に masato し て は, be the base plate of 験 の servicing を into め, wireless に お い て intelligence 伝 da の 遅 delay guarantee を be presently す る way の card be に successful し た (IEEE 2022) Access.

项目成果

量子もつれ光子を用いた意思決定

使用量子纠缠光子做出决策

• 发表时间: 2020
• 期刊: 光学
• 作者: ニコラ ショヴェ;ギヨム バシェリエ;サージ ハント;成瀬 誠
• 通讯作者: 成瀬 誠

Proposal of time-synchronized random sequence generation based on Wireless Two-way Interferometry

基于无线双向干涉测量的时间同步随机序列生成方案

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Yamasaki;N. Shiga;S. Yasuda;K. Takizawa;M. Yoshida;and M. Naruse
• 通讯作者: and M. Naruse

電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review 15巻

电子、信息和通信工程师学会基础知识和边界社会基础知识回顾第 15 卷

• 发表时间: 2022
• 作者: 成瀬 誠;内田淳史;内山和治;赤羽浩一
• 通讯作者: 赤羽浩一

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Delay-Bounded Wireless Network Based on Precise Time Synchronization Using Wireless Two-Way Interferometry

• DOI: 10.1109/access.2021.3087866
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEE Access
• 影响因子: 3.9
• 作者: Yusuke Yamasaki;N. Chauvet;N. Shiga;S. Yasuda;K. Takizawa;R. Horisaki;M. Naruse