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データ更新日：2025年03月21日
砂田 哲 （すなだ さとし） 教授 SUNADA, Satoshi
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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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）
- 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
- Blending Optimal Control and Biologically Plausible Learning for Noise-Robust Physical Neural Networks Satoshi Sunada, Tomoaki Niiyama, Kazutaka Kanno, Rin Nogami, André Röhm, Takato Awano, Atsushi Uchida Physical Review Letters 134巻 1号 017301 頁 2025/01/07 査読有 原著論文 研究論文（学術雑誌）
- Roadmap on Neuromorphic Photonics Daniel Brunner et al. arXiv:2501.07917 2025/01 査読有 展望 研究論文（学術雑誌）
講演・口頭発表等
- Spatiotemporal image encoder for capturing sub-nanosecond dynamic events(会議名：SPIE Photonic West 2025)(2025/01/29)
- Output Estimation of Photonic Reservoir Systems Considering Characteristics of Analog MAC Circuits(会議名：The IEEE International Conference on Electronics Circuits and Systems)(2024/11/18)
- Spatiotemporal image encoder for capturing sub-nanosecond dynamic events(会議名：SPIE Photonic West 2025)(2024/01/29)
- Photonic neuro-inspired sensor processing(会議名：International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2024)(2024/11/05)
- Physical Reservoir Computing(会議名：KNU Global Seminar)(2024/10/11)
- Folded-In-Time Deep Neural Networks: Multi-Delay Systems and Their Equivalence to Multi-Layer Perceptrons by Gradient Descent or Optimal Control(会議名：18th IFAC Workshop on Time Delay Systems)(2024/09/16)
- Multimodal soft sensor processing based on optical hyper-dimensionality(会議名：SPIE Optics & Photonics 2024)(2024/08/24)
- ランダム駆動制御に基づくノイズロバスト物理ニューラルネットワーク(会議名：2025年日本物理学会春季大会（オンライン）)(2025/03/19)
- 光超次元コンピューティング(会議名：Optics&Photonics Japan 2024)(2024/11/29)
- 光の極限性能を引き出す新たなデバイス基盤(会議名：学術変革領域研究（A)「光の極限性能を生かすフォトニックコンピューティングの創成」第２回公開シンポジウム)(2024/12/17)
- 光ニューロモルフィックコンピューティングの展開(会議名：通研共同プロジェクト研究会)(2025/02/17)
- 光技術と計算科学との融合によるセンシング技術の進化(会議名：北陸未来共創フォーラム セキュア電磁エネルギー応用WG 技術セミナー)(2025/03/05)
- 光ニューラルコンピューティング技術への挑戦(会議名：2024年度 第4回 光材料・応用技術研究会)(2025/03/07)
- 物理リザバーコンピューティングの基礎とデータ解析およびエッジデバイス・センサ実装への応用(会議名：日本テクノセンター/オンラインセミナー)(2024/09/30)
- 最適制御に基づく物理的深層ニューラルネットワークとその光電システム実装(会議名：第68回 システム制御情報学会 研究発表講演会)(2024/05/26)
- 光ニューラルネットワークとそのセンシング応用(会議名：OPIE'24 応用物理学会フォトニクス分科会主催セミナー「光AI・光コンピューティング」)(2024/04/26)
- 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)
- Time-domain image processing using photonic reservoir computing(会議名：European Optical Society Annual meeting (EOSAM) 2023)(2023/09/14)
- 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)
- 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)
- 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)
- 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)
- 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)
- Physical deep learning based on dynamical systems(会議名：Dynamics Days Europe 2021)(2021/08)
- 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)
- Neural delay differential equations and their physical implementations(会議名：International Conference Differential Equations for Data Science 2023)(2023/02/22)
- Progress in neuro-inspired photonic computing(会議名：JSAP-OSA Joint Symposia 2021)(2021/09)
- 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)
- 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)
- Neuro-inspired photonic computing based on multimode waveguides(会議名：The 12th International Conference on Information Optics and Photonics (CIOP2021))(2021/07)
- 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)
- Photonic neural field dynamics and deep learning(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)
- Symbolic regressionを用いた力学方程式の発見(会議名：第６９回応用物理学会春季学術講演会)(2022/03)
- シリコンチップ上での光のニューロン場ダイナミクスとリザバー計算への応用(会議名：第６９回応用物理学会春季学術講演会)(2022/03)
- ナノ秒スケール現象の検出を可能にする高速光シングルピクセル分類器(会議名：第６９回応用物理学会春季学術講演会)(2022/03)
- Learning equation of dynamical systems(会議名：International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021 (IS-PALD2021))(2021/11)
- Physical deep learning based on dynamical systems(会議名：IEEE Nanotechnology council, TC-16 Quantum Neuromorphic and Unconventional Computing)(2021/06)
- 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)
- 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)
その他（報告書など）
- Photonic reservoir computing as an emerging AI accelerator Satoshi Sunada Photonics Review 240210頁 2024/05/17 ⑥総説・解説（学術雑誌）
- 光ニューラルネットワーク 砂田哲 応用物理 93巻 6号 336-341頁 2024/06/01 ⑥総説・解説（学術雑誌）
- 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）
- 共通ランダム信号による同期現象：位相縮約による理論解析と半導体レーザーにおける実験 吉村和之，砂田哲，新井賢一 レーザー研究 43巻 6号 381-286頁 2015/06 ⑥総説・解説（学術雑誌）
- 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
○学術変革領域研究(A)「総括班（光の極限性能を生かすフォトニックコンピューティングの創成）」(2022-2026) 分担者
○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
○競争的資金(学外) (2024-2030) 研究 光インセンサーコンピューティングの革新的技術の創成 CREST(光と情報・通信・センシング・材料の融合フロンティア領域） JST
○助成金 (2024-2024) 研究 超高速現象を観察できる単一画素イメージング技術の開発補助事業 JKA補助事業 公益財団法人JKA
○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
○計測工学Ｂ(2024)
○計測工学Ａ(2024)
○物理学実験(2024)
○物理学ＩＢ(2024)
○物理学ＩＡ(2024)
○物理学IB(2021)
○物理学IA(2021)
○物理学実験(2021)
○計測工学Ｂ(2021)
○計測工学Ａ(2021)
大学院担当授業科目
○機械学習Ｂ(2024)
○機械学習Ａ(2024)