散乱透視のための量子プロトコルにもとづく位相回復法の進化


深津 晋  東京大学大学院総合文化研究科 教授


研究協力者
槻 凌多(けやき りょうた)  東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 M2
角谷 聡太(すみや そうた)  東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 M2
玉木 隆太(たまき りょうた)  東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 M1
神野 莉衣奈(じんの りえな)  東京大学大学院総合文化研究科 助教

 本研究では、光の量子性を利用して光路上の散乱ゆらぎ場の効果を低減し、画像劣化や視界不良を改善するための新基軸の散乱透視技術の基盤形成を試みる。位相回復法の進化を主目標にイメージング用量子プロトコルの物理実装に挑む。光の量子性をイメージングに活用する試みは殆ど例がなく、これまでの2光子物理にもとづく擾乱透明化の成果に立脚して研究領域への積極的貢献をなすべく量子コンピュテーショナル散乱透視への道筋をつける。具体的には、2光子スペックル・量子照明により位相回復の生命線である自己相関関数の先鋭化を実現し、2光子メモリー効果と量子コヒーレンス回復を駆使してその非侵襲・非局所的制御を試みる。一方、光量子検出の宿命であるスパース性を圧縮センシング・深層学習ほか推定・予測の技術体系との戦略連携により克服することに挑む。2光子圧縮センシングイメージングやディーププライオアにインスパイアされた2光子深層メージングの1次元時間ドメインへの直接技術移植、自由空間情報伝送・光ファイバ通信の分野への応用展開力の獲得と新学理の構築を目指す。