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光伝播における「量子・古典」対応とは2次元のシュレディンガー方程式と光伝播の方程式である近軸ヘルムホルツ方程式との対応関係のことである。この「量子・古典」対応を手がかりに、これまで複雑に設計されていた線形光学領域に対して量子測定理論の概念を適用できる可能性があるということ、更には、線形光学領域の知見を量子計測の技術的なボトルネックを解消することを目的とした研究課題を実施した。
散乱・揺らぎ場の影響により歪んでしまう光学系の「焦点」を対象にすることで、温度変化における焦点位置変化による蛍光量変化の解析を行った。また、量子測定理論の知見を用いた光軸方向に光学系を変化させることのない焦点距離移動系を考案し、機械学習の知見と融合することにより、焦点位置の導出が出来るということが分かった。本結果に関しては本学術変革領域の領域会議の場でアイディアの骨子を報告し、その後、実装を行い評価することで本アイディアが有効であるかを検証するフェーズである。
研究代表者らがこれまでに発展させてきた概念である本来、量子基礎論の進展のために発展させてきた弱測定の概念から創出した「弱値イメージング技術」というものを手掛かりに、線形光学領域での実装を軸とした研究提案に関しては概ね研究計画通り実施され、理論的な提案から実装して評価をする段階までを実行することが出来た。本研究提案を軸に翌年度の研究計画も着実に推進できるための理論的基盤を創出することが出来た。
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