超振動とは、全体的に帯域制限された信号に、最も速いフーリエ成分よりも速く振動する局所的な部分が含まれる現象である。このアイデアはもともとヤキル・アハロノフによるもので、マイケル・ベリーの研究によって広く知られるようになった。ベリーは、同様の結果がイングリッド・ドーベシーズにも知られていたと指摘している。[1] [2]
2007年、Huangは、準周期ナノホールアレイを透過した光の回折パターンで光超振動現象を実験的に観測しました。[3]回折限界よりもはるかに小さい光焦点が観測されました。結果は、エバネッセント波のないシミュレーションと一致しました。[4] 2009年、Huangらは、任意の解像度で極端な光集中とイメージングを実現できる超振動マスクを設計するための理論モデルをさらに開発しました。[5]超振動を構築するための実用的な方法と、量子場の理論に対するその可能性についての議論は、Achim Kempfによって示されました。[6] ChremmosとFikiorisは、与えられた間隔内で任意の精度で目的の多項式を近似する超振動を構築する方法を提案しました。[7] 2013年には、任意の形状の回折のない超振動光ビームの実験的生成が実証されました。[8] 2年後の2015年に、超振動によって回折限界よりも何倍も小さい特徴を生成できることが実験的に示されました。この実験は可視光を使用して行われ、35nmの解像度の向上が実証されました。[9] ケンプとフェレイラは[10]、超振動は動的範囲を犠牲にして実現され、動的範囲は超振動の数に応じて指数関数的に、超振動の周波数に応じて多項式的に増加する必要があることを証明しました。
超振動波形は、光学的超解像、すなわち回折限界を超える解像度などの工学的応用のための実用的なツールとして考えられている。[11] [12]
参照
参考文献
- ^ Berry, MV, 1994, 「Faster than Fourier」、『量子コヒーレンスと現実; Yakir Aharonov 生誕 60 周年を記念して』 (JS Anandan および JL Safko 編) World Scientific、シンガポール、pp 55-65。
- ^ Berry , MV; Dennis, MR (2009). 「D次元における単色波の自然な超振動」。Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical。42 ( 2): 022003. doi :10.1088/1751-8113/42/2/022003. S2CID 120985111.
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- ^ Huang, Fu Min; Zheludev, Nikolay I. (2009). 「エバネッセント波のない超解像度」. Nano Letters . 9 (3): 1249–1254. arXiv : 0812.0508 . Bibcode :2009NanoL...9.1249H. doi :10.1021/nl9002014. PMID 19182908. S2CID 14091064.
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外部リンク
- 超振動に関する Ars Technica の記事
- マコーミック、ケイティ( 2022-05-16)。「不可解な量子シナリオはエネルギーを保存しないようだ」。Quanta Magazine。2022-05-17に閲覧。
