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研究者情報

データ更新日：2024年10月02日

砂田　哲　（すなだ さとし）　教授　SUNADA, Satoshi

メール 研究室ウェブサイト

所属組織・役職等

理工研究域　機械工学系

教育分野

【学士課程】
理工学域　機械工学類　機械数理コース
【大学院前期課程】
自然科学研究科　機械科学専攻
【大学院後期課程】
自然科学研究科　機械科学専攻

所属研究室等

機械物理研究室

学歴

【出身大学院】
立命館大学　博士課程　理工学研究科　総合理工学専攻　2006/03　修了
【取得学位】
博士（理学）

職歴

株式会社国際電気通信基礎技術研究所（ATR) 波動工学研究所　研究員(2006/04/01-2010/01/31)
NTT コミュニケーション科学基礎研究所　リサーチアソシエイト(2010/02/01-2011/09/30)
金沢大学　　理工研究域　機械工学系(2011/10/01-)

生年月

1978年04月

所属学会

The Optical Society of America
電子情報通信学会
応用物理学会　応用物理学会・北陸信越支部・幹事(2019-2020)
日本物理学会

学内委員会委員等

受賞学術賞

専門分野

ソフトコンピューティング、数理物理・物性基礎、光工学・光量子科学

専門分野キーワード

情報物理，機械学習，ナノ・マイクロフォトニクス

研究課題

著書

論文

  • Roadmap for Unconventional Computing with Nanotechnology　G. Finocchio et al 　Nano Futures　80 pages頁　2024/02/15　査読有　総説　研究論文（学術雑誌）　
  • Nonlinear laser dynamics of a non-orthogonal chiral pair　M. Matogawa, Y. Kuribayashi, Y. Suzuki, M. You, S. Shinohara, S. Sunada, and T. Harayama　Applied Physics Letters 123　123巻　23号　1104頁　2023/12/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Time-domain photonic image processing based on speckle projection and reservoir computing　T. Yamaguchi, K. Arai, T. Niiyama, A. Uchida, and S. Sunada　Communications Physics6　6巻　250頁　2023/09/14　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Optical hyperdimensional soft sensing: speckle-based touch interface and tactile sensor　K. Kitagawa, K. Tsuji, K. Sagehashi, T. Niiyama, and S. Sunada　Optics Express 　32巻　3号　3209-3220頁　2024/01/01　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Analysis of temporal structure of laser chaos by Allan variance　Naoki Asuke, Nicolas Chauvet, Andr é Röhm, Kazutaka Kanno, Atsushi Uchida, Tomoaki Niiyama, Satoshi Sunada, Ryoichi Horisaki, and Makoto Naruse　Physical Review E　107巻　014211頁　2023/01　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　

全て表示

  • Power-law fluctuations near critical point in semiconductor lasers with delayed feedback　T. Niiyama and S. Sunada　Phys. Rev. Research　4巻　043205頁　2022/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Controlling chaotic itinerancy in laser dynamics for reinforcement learning　Ryugo Iwami, Takatomo Mihana, Kazutaka Kanno, Satoshi Sunada, Makoto Naruse, and Atsushi Uchida　Science Advances　8巻　49号　eabn8325頁　2022/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Universal Single-Mode Lasing in Fully Chaotic Billiard Lasers　Mengyu You, Daisuke Sakakibara, Kota Makino, Yonosuke Morishita, Kazutoshi Matsumura, Yuta Kawashima, Manao Yoshikawa, Mahiro Tonosaki, Kazutaka Kanno , Atsushi Uchida, Satoshi Sunada, Susumu Shinohara and Takahisa Harayama　Entropy　24巻　11号　1648頁　2022/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Speckle-based high-resolution multimodal soft sensing　S. Shimadera, K. Kitagawa, K. Sagehashi, Y. Miyajima, T. Niiyama, and S. Sunada　Scientific Reports　12巻　13096頁　2022/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Gigahertz-rate random speckle projection for high-speed single-pixel image classification　J. Hanawa, T. Niiyama, Y. Endo, and S. Sunada　Optics Express　30巻　13号　22911頁　2022/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Parallel bandit architecture based on laser chaos for reinforcement learning　T. Urushibara, N. Chauvet, S. Kochi, S. Sunada, K. Kanno, A. Uchida, R. Horisaki, and M. Naruse,　Journal of Physics Communications　6巻　6号　065002頁　2022/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Photonic neural field on a silicon chip: large-scale, high-speed neuro-inspired computing and sensing　S. Sunada and A. Uchida　Optica　8巻　11号　1388-1396頁　2021/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Lyapunov exponent analysis for multilayer neural networks　M. Kondo, S. Sunada, and T. Niiyama　NOLTA　12巻　4号　674-684頁　2021/10　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Physical Deep Learning Based on Optimal Control of Dynamical Systems　Genki Furuhata, Tomoaki Niiyama, and Satoshi Sunada　Physical Review Applied　15巻　034092頁　2021/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Physical Deep Learning Based on Optoelectronic Delay Systems　G. Furuhata, T. Niiyama, and S. Sunada　Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications 2020　9047頁　2020/11　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Characterizing Multilayer Neural Networks with Lyapunov Exponents　M. Konda, T. Niiyama, and S. Sunada　Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications 2020　9039頁　2020/11　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Using multidimensional speckle dynamics for high-speed, large-scale, parallel photonic computing　S. Sunada, K. Kanno, and A. Uchida　Optics Express　28巻　21号　30349-30361頁　2020/09　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Frequency stabilization of dual-mode microchip laser by means of beat frequency stabilization　T. Sugiarto, M. Watanabe, S. Sunada, and M. Hyodo　Optical Review　27巻　98-107頁　2019/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Photonic reservoir computing based on nonlinear wave dynamics at microscale　S. Sunada and A. Uchida　Scientific Reports　9巻　19078頁　2019/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • 光の複雑系に情報処理を担わせる―リザバーコンピューティングとその実装を中心に―　砂田哲　レーザー研究　48巻　5号　228-232頁　2020/05　査読有　解説　その他
  • Reservoir computing and decision making using laser dynamics for photonic accelerator　A. Uchida, K. Kanno, S. Sunada, and M. Naruse　Japanese Journal of Applied Physics　59巻　4号　040601頁　2020/03/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Decision making for the multi-armed bandit problem using lag synchronization of chaos in mutually coupled semiconductor lasers　T. Mihana, Y. Mitsui, M. Takabayashi, K. Kanno, S. Sunada, M. Naruse, and A. Uchida　Optics Express　27巻　19号　26989-27008頁　2019/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • On-chip photonic decision maker using spontaneous mode switching in a ring laser　R. Homma, S. Kochi, T. Niiyama, T. Mihana, K. Kanno, A. Uchida, M. Naruse, S. Sunada　Scientific Reports　9巻　9429頁　2019/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • 光を用いた意思決定メカニズム　成瀬誠、Nicolas Chauvet,内田淳史、砂田晢、内山和治、長谷川幹雄、堀祐和　電子情報通信学会誌　103巻　3号　290-297頁　2020/03　査読有　解説　研究論文（学術雑誌）
  • Optimal Complex Dynamics for Solving Multi-Armed Bandit Problems Using Chaotic Time Series　S. Kochi, T. Niiyama, A. Uchida, M. Naruse, and S. Sunada　Proc. of International Conference on Nonlinear Theory and its Applications 　9067頁　2019/12　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • 光を用いた意思決定の展開　成瀬誠、Nicolas Chauvet, 砂田晢、内山和治、内田 欣吾、長谷川幹雄、内田淳史、堀祐和　光アライアンス　31巻　3号　13-16頁　2020/03　査読有　解説　研究論文（学術雑誌）
  • Optical Decision Making with a Semiconductor Ring Laser　R. Honma, S. Kochi, T. Niiyama, A. Uchida, M. Naruse, and S. Sunada　Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　211-214頁　2018/09/02　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Decision making using classical and quantum light　M. Naruse, N. Chauvet, S. Huant, S. Sunada, A. Uchida, H. Hori　AI and Optical Data Sciences in SPIE PHOTONICS WEST　11299-11頁　2020/02　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Reservoir Computing Model Based on Spatiotemporal Dynamics　K. Miyamura, S. Sunada, A. Uchida, and T. Niiyama　Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　103-105頁　2018/09/02　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Lotka–Volterra Competition Mechanism Embedded in a Decision-Making Method　T. Niiyama, G. Furuhara, A. Uchida, M. Naruse, and S. Sunada　J. Phys. Soc. Jpn.　89巻　014801頁　2019/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Photonic reservoir computing with a chaotic microcavity　S. Sunada, T. Niiyama, A. Uchida, and K. Arai　Cognitive Computing 2018: Merging Concepts with Hardware　NS20頁　2018/12/20　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Compact reservoir computing with a photonic integrated circuit　K. Takano, C. Sugano, M. Inubushi, K. Yoshimura, S. Sunada, K. Kanno, and A. Uchida　Optics Express,　26巻　22号　29424-29439頁　2018/10/26　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Enhanced response of non-Hermitian photonic systems near exceptional points　Satoshi Sunada　Physical Review A　97巻　043804頁　2018/04/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Chaotic Laser Based Online Physical Random Bit Streaming System and Its Application to High-Throughput Encryption　Kenichi Arai, Susumu Shinohara, Peter Davis, Satoshi Sunada, and Takahisa Harayama　Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (online)　Tu3G.3頁　2018/03　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）　
  • Common-signal-induced synchronization in photonic integrated circuits and its application to secure key distribution 　T. Sasaki, I. Kakesu, Y. Mitsui, D. Rontani, A. Uchida, S. Sunada, K. Yoshimura, and M. Inubushi　Optics Express　25巻　21号　26045-26054頁　2017/10　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Universal Single-Mode Lasing in Fully-Chaotic Two-dimensional Microcavity Lasers　T. Harayama, S. Sunada, and S. Shinohara　Photonics Research　5巻　6号　B39-B46頁　2017/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Self-adjustment of a nonlinear lasing mode to a pumped area in a two-dimensional microcavity　Y. Kawashima, S. Shinohara, S. Sunada, and T. Harayama　Photonic Research　5巻　6号　B47-B53頁　2017/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Large Sagnac frequency splitting in a ring resonator operating at an exceptional point　Satoshi Sunada　Physical Review A　96巻　033842頁　2017/09　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Chaotic laser based physical random bit streaming system with a computer application interface　Susumu Shinohara, Kenichi Arai, Peter Davis, Satoshi Sunada, and Takahisa Harayama　Optics Express　25巻　6号　6461-6474頁　2017/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Signature of Wave Chaos in Spectral Characteristics of Microcavity Lasers　S. Sunada, S. Shinohara, T. Fukushima, and T. Harayama　Physical Review Letters　116巻　203903頁　2016/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Long-path formation in a deformed microdisk laser　S. Shinohara, T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama, and K. Arai　Physical Review A　94巻　013831頁　2016/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Efficient optical path folding by using multiple total internal reflections in a microcavity　Applied Physics Letters　105巻　15号　2014/10/13　
  • A compact chaotic laser device with a two-dimensional external cavity structure　S. Sunada, T. Fukushima, S. Shinohara, T. Harayama, K. Arai, and M. Adachi　APPLIED PHYSICS LETTERS　104巻　241105頁　2014/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Optical Phase Synchronization by Injection of Common Broadband Low-coherent Light　S. Sunada, K. Arai, K. Yoshimura, and M. Adachi　PHYSICAL REVIEW LETTERS　112巻　20号　204101頁　2014/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）　
  • Fast physical random bit generation with photonic integrated circuits with different external cavity lengths for chaos generation　R. Takahashi, Y. Akizawa, A. Uchida, T. Harayama, K. Tsuzuki, S. Sunada, K. Arai, K. Yoshimura, and P. Davis　OPTICS EXPRESS　22巻　10号　11727-11740頁　2014/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Selective excitation of lowest-order transverse ring modes in a quasi-stadium laser diode　T. Fukushima, S. Shinohara, S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, K. Sakaguchi, and Y. Tokuda　OPTICS LETTERS　38巻　20号　4158-4161頁　2013/10　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Lasing of TM modes in a two-dimensional GaAs microlaser　T. Fukushima, S. Shinohara, S. Sunada, T. Harayama, K. Sakaguchi, and Y. Tokuda　OPTICS EXPRESS　22巻　10号　11912-11917頁　2014/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Bidirectional Output of Quasistadium-Shaped Semiconductor Microlasers　S. Shinohara, T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, and K. Yoshimura　OPTICAL REVIEW　21巻　2号　113-116頁　2014/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Stable single-wavelength emission from fully chaotic microcavity lasers　S. Sunada, T. Fukushima, S. Shinohara, T. Harayama, and M. Adachi　PHYSICAL REVIEW A　88巻　1号　013802頁　2013/07　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Noise amplification by chaotic dynamics in a delayed feedback laser system and its application to nondeterministic random bit generation　S. Sunada, T. Harayama, P. Davis, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, A. Uchida　CHAOS　22巻　047513頁　2012/12　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Randomness in a Galton board from the viewpoint of predictability: Sensitivity and statistical bias of output states　K. Arai, T. Harayama, P. Davis, S. Sunada　PHYSICAL REVIEW E　86巻　056216頁　2012/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Physical random number generation with bandwidth-enhanced chaotic semiconductor lasers at 8x50 Gb/s　Y. Akizawa, T. Yamazaki, A. Uchida, T. Harayama, S. Sunada, K. Arai, K. Yoshimura, P. Davis　IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS　24巻　1042-1044頁　2012/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Lowest order axial and ring mode lasing in confocal quasi-stadium laser diodes　T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama, K. Sakaguchi, Y. Tokuda　APPLIED OPTICS　51巻　2515-2520頁　2012/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Theory of fast nondeterministic physical random bit generation with chaotic lasers　T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Arai, J. Muramatsu, A. Uchida, P. Davis　PHYSICAL REVIEW E　85巻　046215頁　2012/04　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Estimation of entropy rate in a fast physical random bit generator using a chaotic semiconductor laser with intrinsic noise　T. Mikami, K. Kanno, K. Aoyama, A. Uchida, T. Ikeguchi, T. Harayama, S. Sunada, K. Arai, K. Yoshimura, P. Davis　PHYSICAL REVIEW E　85巻　016211頁　2012/01　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • 共通ランダム位相変調光による半導体レーザーの同期　吉村和之、内田淳史、ピーターデイビス、村松純、原山卓久、砂田哲　レーザ研究　39巻　7号　520-524頁　2011/07　査読有　解説　研究論文（学術雑誌）
  • レーザカオス光集積回路と高速物理乱数生成　吉村和之、内田淳史、ピーターデイビス、村松純、原山卓久、砂田哲　レーザ研究　39巻　7号　515-519頁　2011/07　査読有　解説　研究論文（学術雑誌）
  • Chaos-assisted emission from asymmetric resonant cavity microlasers　S. Shinohara, T. Harayama, T. Fukushima, M. Hentechel, S. Sunada, E.E. Narimanov　PHYSICAL REVIEW A　83巻　053837頁　2011/05　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Random optical pulse generation with bistable semiconductor ring lasers　S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, A. Uchida, P. Davis　OPTICS EXPRESS　19巻　8号　7439-7450頁　2011/04　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Chaos laser chips with delayed optical feedback using a passive ring waveguide　S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, P. Davis, A. Uchida　OPTICS EXPRESS　19巻　7号　5713-5724頁　2011/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Fast non-deterministic random bit generation with on-chip chaos lasers　T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, P. Davis, A. Uchida　PHYSICAL REVIEW A　83巻　031803頁　2011/02　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Linewidth properties of active-passive coupled InGaAs monolithic semiconductor ring lasers　M. Choi, T. Tanaka, S. Sunada, T. Harayama　APPLIED PHYSICS LETTERS　94巻　231110頁　2009/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Ring laser gyroscope without the lock-in phenomenon　S. Sunada, S. Tamura, K. Inagaki, T. Harayama　PHYSICAL REVIEW A　76巻　053822頁　2008/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • 波動カオスのレーザ発振　砂田哲、篠原晋、池田研介　光学　37巻　3号　156-165頁　2008/03　査読有　解説　研究論文（学術雑誌）
  • Design of resonant microcavities: application to optical gyroscopes　S. Sunada, T. Harayama　OPTICS EXPRESS　15巻　24号　16245-16254頁　2007/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Chaos and Multi-Attractors in Fully Chaotic 2D Microcavity Lasers　T. Harayama, T. Fukushima, S. Sunada, K. S. Ikeda　PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS SUPPLEMENT　166巻　104-111頁　2007/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Numerical Simulations of Two Dimensional Microcavity Lasers: Nonlinear Dynamics of Whispering Gallery Modes　S. Sunada, T. Harayama, K. S. Ikeda　Nonlinear Phenomena in Complex Systems　10巻　1号　1-15頁　2007/11　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Wave chaos in rotating optical cavities　T. Harayama, S. Sunada, T. Miyasaka　PHYSICAL REVIEW E　76巻　016212頁　2007/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Sagnac effect in resonant microcavities　S. Sunada, T. Harayama　PHYSICAL REVIEW A　74巻　021801頁　2006/08　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Multimode lasing in fully chaotic cavity lasers　S. Sunada, T. Harayama, K. S. Ikeda　PHYSICAL REVIEW E　74巻　021801頁　2005/08　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Theory of two-dimensional microcavity lasers　T. Harayama, S. Sunada, K. S. Ikeda　PHYSICAL REVIEW A　72巻　013803頁　2005/06　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Mode expansion description of stadium-cavity laser dynamics　S. Shinohara, S. Sunada, T. Harayama, K. S. Ikeda　PHYSICAL REVIEW E　71巻　036203頁　2005/03　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Nonlinear whispering-gallery modes in a micro-ellipse cavity　S. Sunada, T. Harayama, K. S. Ikeda　OPTICS LETTERS　29巻　7号　718-720頁　2004/04　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Asymmetric Stationary Lasing Patterns in 2D Symmetric Microcavities 　T. Harayama, T. Fukushima, S. Sunada, K. S. Ikeda　PHYSICAL REVIEW LETTERS　91巻　073903頁　2003/08　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Noise effects on generalized chaos synchronization in semiconductor lasers　K. Arai, S. Shinohara, S. Sunada, K. Yoshimura, T. Harayama, and A. Uchida　Proc. of Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013) 　2013/09　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Physical random number generation using photonic integrated circuit with mutually-coupled semiconductor lasers　R. Takahashi, Y. Akizawa, A. Uchida, T. Harayama, K. Tsuzuki, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Arai, and P. Davis　Frontiers in Optics 2013　CD-ROM FW4C.2頁　2013/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Multi-Bit Sampling from Chaotic Time Series in Random Number Generation　K. Arai, T. Harayama, P. Davis, S. Sunada　Proc. of Nonlinear Theory and its Applications　268-271頁　2012/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Nonlinear Modal Dynamics in Two-Dimensional Cavity Microlasres　S. Shinohara, T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama, K. Arai and K. Yoshimura　Proc. of Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013)　2013/09　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Ray dynamical simulation of Penrose unilluminable room cavity　T. Fukushima, S. Shinohara, S. Sunada, T. Harayama, K. Sakaguchi, and Y. Tokuda　Frontier in Optics　CD-ROM JW3A頁　2013/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Random Number Generation in a Photonic Integrated Circuit for Fast Chaos Generation　R. Takahashi, Y. Akizawa, H. Aida, A. Uchida, T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Arai, P. Davis　Proc. of 2012 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　138-141頁　2012/10　査読有　原著論文　研究論文（学術雑誌）
  • Nonlinear Dynamics in a Photonic Integrated Circuit for Fast Chaos Generation　Y. Akizawa, R. Takahashi, H. Aida, A. Uchida, T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Arai, P. Davis　Proc. of 2012 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　134-137頁　2012/10　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Noise amplification based on dynamical instability and nondeterministic random bit generators　S. Sunada, T. Harayama, P. Davis, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, M. Adachi, A. Uchida　Proc. of 2012 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　263-267頁　2012/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Theory and experiments of fast nondeterministic random bit generation using on-chip chaos lasers　T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, J.Muramatsu, P. Davis, K. Tsuzuki, and A. Uchida　Proc. of IUTAM Symposium on 50 Years of Chaos: Applied and Theoretical 　92-93頁　2011/12　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • On-chip chaos lasers for fast non-deterministic random bit generation　S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, P. Davis, A. Uchida　Proc. of Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)　330-333頁　2011/09　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Experimental on Fast Physical Random bit Generation with Bandwidth-Enhanced Chaotic Semiconductor Lasers　T. Yamazaki, Y. Akizawa, S. Morikatsu, H. Aida, A. Uchida, T. Harayama, S. Sunada, K. Arai, K. Yoshimura　Proc. of Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)　334-337頁　2011/09　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Post-Processing Method for Fast Random Bit Generation with Semiconductor Lasers　Y. Akizawa, T. Yamazaki, A. Uchida, T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, P. Davis　Proc. of Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)　338-241頁　2011/09　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Synchronization of Semiconductor Lasers Driven by Common Optical Injection with Constant Amplitude and Random-Phase Modulatio　K. Yoshimura, A. Uchida, P. Davis, J. Muramatsu, T. Harayama, and S. Sunada　Proc. of Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)　682-685頁　2011/09　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Selective Excitation of Lowest Order Axis and Ring Modes in Confocal Quasi-Stadium Microcavity Laser Diodes　T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama, K. Sakaguchi, and T. Tokuda　Proc. of International Conference on Transparent Optical Networks　2011/06　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Theory and experiment of fast non-deterministic random bit generation with on-chip chaos lasers　S. Sunada, T. Harayama, K. Arai, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, A. Uchida, and P. Davis　Proc. of Dynamics Days 2011　31-32頁　2011/01　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Fast physical random bit generator using on-chip chaos lasers　T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, P. Davis, and A. Uchida　Proc. of Dynamics Days Asia-Pacific 6 2010　2010/06　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Fast physical random bit generation with chaos　T. Harayama, S. Sunada, K. Yoshimura, K. Tsuzuki, P. Davis, and A. Uchida　Optical Microcavities　2010/05　査読無　研究論文（プロシーディング）
  • Rotating resonant microcavities: application to optical gyroscopes　S. Sunada, T. Harayama　Proc. of First Mediterranean Photonics Conference 2008　94-96頁　2008/06　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Sagnac Effect and Frequency Splitting in Rotating Optical Microcavities　T. Harayama, S. Sunada　Proc. of International Conference on Transparent Optical Networks　2008/06　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Improvement of accuracy of angular velocity detection in semiconductor fiber optic ring laser gyroscope　T. Ishida, S. Tamura, S. Sunada, K. Inagaki, T. Harayama and S. Saito　19th International Conference on Optical Fiber Sensors　700450-1-4頁　2008/04　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Rotating optical microcavities　T. Harayama, S. Sunada　The 7th Pacific Rim Conference on Laser and Electro-Optics　TuG2-1(241-242)頁　2007/08　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Generalized Sagnac effect in rotating optical cavities　S. Sunada, T. Harayama, T. Miyasaka　International Conference on Transparent Optical Networks　158-161頁　2007/07　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Nonlinear Sagnac effect for ring laser gyroscopes　T. Harayama, S. Sunada, S. Tamura, K. Inagaki, and H. Noto　18th International Conference on Optical Fiber Sensors　TuE-63頁　2006/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Sagnac Effect in Resonant Microcavities　S. Sunada, T. Harayama　18th International Conference on Optical Fiber Sensors　TuE-63頁　2006/10　査読有　原著論文　研究論文（プロシーディング）
  • Sagnac Effect in Rotating Resonant Microcavities　S. Sunada, T. Harayama　International Conference on Quantum Mechanics and Chaos　108頁　2006/09　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Stable lasing and instability in stadium-shaped cavity lasers　S. Sunada, T. Harayama, K. S. Ikeda　Dynamics Days Asia-Pacific 3　2003/07　査読有　研究論文（プロシーディング）
  • Phase-shift extraction from twice-normalized light intensity changes recorded with random phase shifts　Optical Review　21巻　5号　522-525頁　2014/01/01　
  • Compact two-dimensional multipass gaas optical cavity with a long path length　Laser Science, LS 2014　2014/01/01　

講演・口頭発表等

  • 光リザバーコンピューティング(会議名：電子情報通信学会 光通信システム研究会 第37回光通信システムシンポジウム IEEE Photonics Society 主催講演)(2023/12/15)
  • Optical Skin-Soft Interface Using Soft Materials and Hyperdimensional Computing(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/27)
  • Time-domain image processing using photonic reservoir computing(会議名：European Optical Society Annual meeting (EOSAM) 2023)(2023/09/14)
  • Fast Optical Image Processing System Using Photonic Reservoir Computing(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/28)
  • Nonlinear Scar Modes Generated by Self-Organization of Resonance Modes(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/29)

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  • Chaos-Assisted Light Emission from a Scar Mode in a Chaotic Billiard Lasers(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/29)
  • Neural time-delay dynamics trained without backpropagation(会議名：International conference on neuromorphic, natural and physical computing)(2023/10/25)
  • Neuro-inspired photonic information processing and sensing(会議名：The First International Symposium on Photonic Computing)(2024/03/11)
  • 遅延フィードバックをもつレーザー発振ダイナミクスの臨界挙動とその促進因子(会議名：日本物理学会第78回年次大会（2023年）)(2023/09/18)
  • 超高次元コンピューティングに基づく光ソフトインターフェース(会議名：第８４回応用物理学会秋季学術講演会)(2023/09/22)
  • 超高次元コンピューティングによる光ソフトインターフェース(会議名：2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会)(2023/09/15)
  • ダイレクトフィードバックアライメントを用いた最適制御に基づく物理深層学習の実験実装(会議名： 第８４回応用物理学会秋季学術講演会)(2023/09/22)
  • 積和演算回路の非線形性による光リザーバコンピューティングシステムへの影響(会議名： 第８４回応用物理学会秋季学術講演会)(2023/09/22)
  • 超高次元コンピューティングに基づく光ソフトインターフェースの開発(会議名：Optics&Photonics Japan 2023)(2023/11/27)
  • Neural Delay Differential Equations: 時間遅延系を用いた深層ニューラルネットワーク(会議名：2023年度「時間遅れ系と数理科学：理論と応用の新たな展開に向けて」)(2023/10/20)
  • 物理リザバーコンピューティングを用いた画像処理用の光情報処理システムの実証(会議名：Optics&Photonics Japan 2023)(2023/11/28)
  • 高速・高効率光リザバー計算とセンシング応用(会議名：2023年度 第４回 フォトニックデバイス・応用技術研究会)(2024/01/17)
  • 非直交カイラルペアの非線形レーザーダイナミクス(会議名：日本物理学会2024年春季大会)(2024/03/19)
  • カオスビリアードレーザーにおけるスカーモードとカオスアシステッド放射(会議名：日本物理学会2024年春季大会)(2024/03/19)
  • レーザースペックルと機械学習に基づく触覚センシング(会議名：2024年第71回応用物理学会春季学術講演会)(2024/03/23)
  • マルチパスモード干渉型オンチップ光リザバー計算回路の性能評価(会議名：2024年第71回応用物理学会春季学術講演会)(2024/03/24)
  • 制御駆動された物理ニューラルネットワークのノイズ頑強性(会議名：2024年第71回応用物理学会春季学術講演会)(2024/03/25)
  • 非直交カイラルペアの非線形レーザーダイナミクス(会議名： 2024年第71回応用物理学会春季学術講演会)(2024/03/25)
  • 拡張ダイレクトフィードバックアライメントを用いた最適制御に基づく物理深層学習の実験実装(会議名：電子情報通信学会　総合大会)(2024/03/07)
  • Optoelectronic Implementation of Physical Deep Learning Based on Optimal Control(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/28)
  • 高速画像処理用の光リザバーコンピューティングの実証(会議名：2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会)(2023/09/15)
  • 一部の観測データに基づく動的システムの潜在変数ダイナミクスの学習(会議名： 2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会)(2023/09/14)
  • カオスビリアードレーザーにおけるカオスアシステッド放射と部分的バリアからの放射(会議名：2024年第71回応用物理学会春季学術講演会)(2024/03/25)
  • Experimental Verification of Universal Single-Mode Lasing in Fully Chaotic Billiard Lasers(会議名：2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2023/09/29)
  • 光リザバーコンピューティングを用いたGHz帯での高速画像処理(会議名：第８４回応用物理学会秋季学術講演会)(2023/09/22)
  • 光波動リザバーコンピューティング(会議名：光エレクトロニクス産学連携専門委員会『光の日』公開シンポジウム（第333回研究会）)(2023/03/08)
  • Haptic Sensing Based on Deep Learning and Laser Speckles(会議名：2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2022/12/13)
  • Photonic Neural Field Dynamics and its Application to Reservoir Computing(会議名：2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2022/12/13)
  • Experimental Demonstration of Physical Deep Learning Based on Optimal Control Using Optoelectronic Delay System(会議名：2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2022/12/13)
  • 光ニューラルネットワークコンピ―ティングの動向(会議名：フォトンテクノロジー技術部会)(2022/06/28)
  • 光リザバー計算回路と高速イメージ認識応用(会議名：LQE/LSJ　合同琵琶湖研究会)(2022/07/22)
  • 光ニューラルフィールドと高速・高効率リザバー計算への応用(会議名：2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会)(2022/09/07)
  • 光のニューラルフィールドダイナミクス：コンピューティングとセンシング応用(会議名：Optics&Photonics Japan 2022)(2022/11/15)
  • 光の時空間ダイナミクスに基づくニューロコンピューティング(会議名：2023年電子情報通信学会 総合大会)(2023/03/07)
  • AI-Feynmanよりサポートされた遺伝的プログラミングの提案(会議名：非線形問題研究会)(2022/11/24)
  • 光微小共振器を用いたリザバー計算回路(会議名：非線形問題研究会)(2022/11/24)
  • 深層学習とレーザースペックルを組み合わせた触覚センシングに関する研究(会議名：非線形問題研究会)(2022/11/24)
  • Physical deep learning based on dynamical systems(会議名：Dynamics Days Europe 2021)(2021/08)
  • Physical deep learning based on dynamical systems(会議名：IEEE Nanotechnology council, TC-16 Quantum Neuromorphic and Unconventional Computing)(2021/06)
  • Learning equation of dynamical systems(会議名：International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021 (IS-PALD2021))(2021/11)
  • 光リザバーコンピューティングとセンシング(会議名：電気学会北陸支部フロンティアセミナー(第25回2021年度福井セミナー))(2021/08)
  • Photonic neural field dynamics and deep learning(会議名：International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021 (IS-PALD2021))(2021/11)
  • Scalable neuro-inspired photonic computing on a silicon chip(会議名：The 6th International Workshop on Optical Microcavities and their Applications 2022 (WOMA2022))(2022/02)
  • Neuro-inspired photonic computing based on multimode waveguides(会議名：The 12th International Conference on Information Optics and Photonics (CIOP2021))(2021/07)
  • オンチップ・光ニューラルダイナミクス：1000 TMAC/s演算を可能にする超高速リザバー計算に向けて(会議名：レーザー学会学術講演会　第42回年次大会)(2022/01)
  • Progress in neuro-inspired photonic computing(会議名：JSAP-OSA Joint Symposia 2021)(2021/09)
  • Neural delay differential equations and their physical implementations(会議名：International Conference Differential Equations for Data Science 2023)(2023/02/22)
  • 光波動リザバーコンピューティングの展開(会議名：2022年度フォトニクス技術フォーラム　第２回研究会)(2022/09/13)
  • 機械学習を用いた力学系のモデル化(会議名：2023年度第７０回応用物理学会春季学術講演会)(2023/03/16)
  • 電気光遅延システムを用いた最適制御に基づく物理深層学習の実証実験(会議名：Optics&Photonics Japan 2022)(2022/11/16)
  • 光スペックルと深層学習を用いたマルチモーダルソフトセンシング(会議名：Optics&Photonics Japan 2022)(2022/11/16)
  • 動的システムの最適制御に基づく物理コンピューティング(会議名：2023年度第７０回応用物理学会春季学術講演会)(2023/03/18)
  • Analysis of Dynamical Systems Using Symbolic Regression(会議名：2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2022/12/13)
  • 光ニューラルフィールドダイナミクス：リザバー計算とセンシングへの展開(会議名：第83回応用物理学会秋季学術講演会)(2022/09/23)
  • Nonlinear Dynamical Simulation of the Universal Single-Mode Lasing in Fully-Chaotic Microcavity Lasers(会議名：2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications)(2022/12/12)
  • Numerical investigation on ultrafast speckle generation and its application to image recognition(会議名：International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021 (IS-PALD2021))(2021/11)

その他（報告書など）

  • 新奇の光ニューロチップでAI加速：大規模・超高速の光ニューラルネット型計算回路　砂田哲，内田淳史　光学　51巻　6号　24頁　2022/06　⑥総説・解説（学術雑誌）
  • 光リザバー計算チップ：新奇の光ニューラルネット回路でAI処理を加速　砂田哲　光アライアンス　33巻　7号　38-41頁　2022/07　⑨総説・解説（商業誌）
  • 光リザバー計算回路の新展開　砂田哲　フォトニクスニュース　8巻　37-41頁　2022/05　⑥総説・解説（学術雑誌）
  • 光の並列計算とニューラルネットワークプロセッサ　砂田哲　光技術コンタクト　59巻　11号　11-18頁　2021/11　⑨総説・解説（商業誌）
  • 光の複雑系に情報処理を担わせる―リザバーコンピューティングとその実装を中心に―　砂田哲　レーザー研究　48巻　5号　228-232頁　2020/05　⑥総説・解説（学術雑誌）

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  • 二次元微小共振器レーザーにおける空間モードの選択励起　福嶋丈浩，砂田哲　レーザー研究　43巻　6号　347-352頁　2015/06　⑥総説・解説（学術雑誌）
  • 2次元微小共振器レーザーと波動カオス　砂田哲　物理科学雑誌パリティ　32巻　10号　11-12頁　2017/01　⑥総説・解説（学術雑誌）

芸術・フィールドワーク

特許

共同研究希望テーマ

科研費

○基盤研究(B)（一般）「物理的深層学習：物理系に深層学習的処理を担わせる手法の開拓」(2023-2025)　代表者
○基盤研究A「複雑系フォトニクスを用いたリザーバコンピューティングの展開」(2019-2023)　分担者
○挑戦的研究（萌芽）「Optical skin: 光と深層学習によるマルチモーダルソフトセンシング」(2022-2024)　代表者
○基盤研究(B)（一般）「弾性率可変型メタストラクチャによる振動系のセミアクティブ制振」(2022-2025)　分担者
○学術変革領域研究(A)（計画研究）「光多重化によるフォトニックコンピューティングデバイスの変革」(2022-2026)　代表者
○基盤研究(B)（一般）「光の波動カオス現象に基づく情報処理と動的深層学習」(2020-2022)　代表者
○基盤研究(C)「光微小共振器の非エルミート性に基づく新奇光学現象の探求」(2016-2018)　代表者
○若手研究(B)「2次元微小共振器を利用した微小レーザカオス素子の開発と高速物理乱数生成への応用」(2014-2015)
○若手研究(B)「２次元微小共振器半導体レーザの動的特性の解明と制御」(2012-2013)
○若手研究（Ｂ）「2次元微小共振器半導体レーザの動的特性の解明と制御」(2012-2013)　代表者

競争的資金・寄付金等

○助成金　(2022-2023)　研究　光ニューラルネットコンピューティング基盤の 創成　山田科学振興財団 2023 年度海外研究援助　山田科学振興財団
○助成金　(2022-2022)　研究　光ニューラルネットと光信号処理技術が可能にする超高速パターン認識に向けた研究　JKA補助事業　公益財団法人JKA
○助成金　(2021-2022)　研究　光を用いたニューラルネット的計算：高速ニューロチップの開発　住友財団2021年度基礎科学研究助成　住友財団
○競争的資金(学外)　(2019-2022)　研究　光波動コンピューティングの展開　さきがけ「革新的コンピューティング技術の開拓」　国立研究開発法人 科学技術振興機構（JST)
○助成金　(2019-2020)　研究　脳型光情報処理に向けた光ニューロチップと高速信号復元応用　公益財団法人大川情報通信基金　研究助成　公益財団法人大川情報通信基金
○競争的資金(学外)　(2018-2018)　研究　高速・知的情報処理を可能にする光AIチップの創製　JST さきがけ特定課題調査　 科学技術振興機構「さきがけ」
○助成金　(2018-2019)　研究　半導体リングレーザの複雑ダイナミクスを利用した高速意思決定機能の検証　公益財団法人村田学術振興財団　研究助成　公益財団法人村田学術振興財団　
○助成金　(2013-2014)　研究　高速物理乱数生成を可能にする微小レーザカオスデバイスの研究　電気情報通信財団研究調査助成　電気情報通信財団

共同研究・受託研究実績

○ランダム性保証理論の実験的検証(2012-2013)

A-STEP採択課題

学域・学類担当授業科目

○物理学IB(2021)
○物理学IA(2021)
○物理学実験(2021)
○計測工学Ａ(2021)
○計測工学Ｂ(2021)

大学院担当授業科目

○非線形物理学特論(2021)

他大学の客員教授

教育活動（FD）に関する研究

国際事業協力

留学生参加の社会活動

審議会等の参加

講演可能なテーマ

その他公的社会活動

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