教員情報詳細

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小林 弘和Hirokazu Kobayashi

  • 1982年生まれ 男性
  • 職位: 教授
  • 所属:
  • システム工学群
    大学院工学研究科 基盤工学専攻 電子・光システム工学コース

教員略歴

学位 京都大学工学博士
学歴 京都大学工学部電気電子工学科 卒業(2005)
京都大学工学研究科電子工学専攻 修了(2007)
京都大学工学研究科電子工学専攻 修了(2011)
職歴
資格
専門分野 光計測
量子光学
光の波面制御
光ファイバセンシング
非線形光学
研究室 名称 光制御・ネットワーク研究室
詳細  MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術を利用した超大容量光ネットワークや、光干渉断層撮影(OCT)、ファイバーセンシングを含む非侵襲かつ精密な光計測技術の研究に取り組んでいます。
所属学会 物理学会
電子情報通信学会
応用物理学会

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本年度担当講義

学部・学群 通信概論 / 通信処理概論 / 電子・光システム工学実験1 / 卒業研究 / 電子・光システム工学実験2 / 電磁波・光波
大学院 セミナー1 / セミナー2 / 特別研究 / 特別セミナー1 / 特別セミナー2 / 応用数学特論Ⅱ

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研究シーズ

相談可能な領域 光計測
量子光学
光の波面制御
光ファイバセンシング
非線形光学
現在の研究 光パルス相関測定によるファイバセンシング
温度や圧力によるファイバの伸縮によって,ファイバ中を伝搬する光パルスは時間遅延を起こす.これを利用して,時間遅延の値から温度や圧力を推定するセンサとして用いる研究を行なっている.

らせん状の等位相面を持つ光渦の生成と検出
らせん状の等位相面を持つ光渦は光通信,レーザ加工,量子計算など様々な分野で利用される.本研究ではその生成と検出を独自の原理に基づいて行なう.

メッセージ

研究業績

主な受賞歴など

  • Physical Review A, Editor's Suggestion [Phys. Rev. A, 88, 063813 (2013)](2013) American Physical Society
  • Physical Review A, Editor's Suggestion [Phys. Rev. A, 89, 053816 (2014)](2014) American Physical Society
  • JPSJ Editor's Choice [J. Phys. Soc. Jpn., Vol.80, 034401 (2011)](2011) The Physical Society of Japan

代表的な研究論文

タイトル 著者 発表誌 発表年
Isolation of phase edges using off-axis q-plate filters Zangpo Jigme,Hirokazu Kobayashi Optics Express,Vol.32,No.7,pp.12911-12925 2024
Edge-enhanced microscopy of complex objects using scalar and vectorial vortex filtering Zangpo Jigme,Tomohiro Kawabe,Hirokazu Kobayashi Optics Express,Vol.31,No.23,pp.38388-38399 2023
A general conformal framework for regular cusp beams Gianluca Ruffato,Samuele Brunetta,Hirokazu Kobayashi Optics Communications,Vol.517,p.128325 2022
Complex counterpart of variance in quantum measurements for pre- and postselected systems Kazuhisa Ogawa,Natsuki Abe,Hirokazu Kobayashi,Akihisa Tomita Physical Review Research,Vol.3,p.033077 2021
Direct measurement of ultrafast temporal wavefunctions Kazuhisa Ogawa,Takumi Okazaki,Hirokazu Kobayashi,Toshihiro Nakanishi,Akihisa Tomita Optics Express,Vol.29,No.13,pp.19403-19416 2021
Roulette caustics in transformation optics of structured light beams Gianluca Ruffato,Hirokazu Kobayashi Optics Communications,Vol.490,pp.126893-1-126893-8 2021
Sensitive vectorial optomechanical footprint of light in soft condensed matter Mohamed El Ketara,Hirokazu Kobayashi,Etienne Brasselet Nature Photonics,Vol.15,pp.121-124 2020
Operational formulation of weak values without probe systems Kazuhisa Ogawa,Hirokazu Kobayashi,Akihisa Tomita Physical Review A,Vol.101,No.4,pp.042117-1-042117-12 2020
Integer multiplier for the orbital angular momentum of light using a circular-sector transformation Satoru Takashima,Hirokazu Kobayashi,Katsushi Iwashita Physical Review A,Vol.100,No.6,pp.063822-1-063822-14 2019
A framework for measuring weak values without weak interactions and its diagrammatic representation Kazuhisa Ogawa,Osamu Yasuhiko,Hirokazu Kobayashi,Toshihiro Nakanishi,Akihisa Tomita New Journal of Physics,Vol.21,No.4,p.043013 2019
Classical reconstruction of interference patterns of position-wave-vector–entangled photon pairs by the time-reversal method Kazuhisa Ogawa,Hirokazu Kobayashi,Akihisa Tomita Physical Review A,Vol.97,No.2,pp.023823-1-023823-10 2018
Quantification of concurrence via weak measurement Mikko Tukiainen,Hirokazu Kobayashi,Yutaka Shikano Physical Review A,Vol.95,p.052301 2017
机の上で光速を測る 小林 弘和,北野 正雄 大学の物理教育,Vol.21,No.3,p.130 2015
Chromatic dispersion measurement with double sideband phase noise canceled OFDR Badar Mudabbir,KOBAYASHI Hirokazu,IWASHITA Katsushi Optics Communications,Vol.356,pp.350-355 2015
Post-selected von Neumann measurement with Hermite–Gaussian and Laguerre–Gaussian pointer states Yusuf Turek,Hirokazu Kobayashi,Tomotada Akutsu,Chang-Pu Sun,Yutaka Shikano New Journal of Physics,Vol.17,p.083029 2015
Observation of nonlinear variations in a three-vertex geometric phase in a two-photon polarization qutrit Kazuhisa Ogawa,Shuhei Tamate,Hirokazu Kobayashi,Toshihiro Nakanishi,Masao Kitano Physical Review A,Vol.91,p.062118 2015
Classical realization of dispersion cancellation by time-reversal method Kazuhisa Ogawa,Shuhei Tamate,Toshihiro Nakanishi,KOBAYASHI, Hirokazu,Masao Kitano Physical Review A,Vol.91,p.013846 2015
Stereographical visualization of a polarization state using weak measurements with an optical-vortex beam KOBAYASHI, Hirokazu,NONAKA, Koji,YUTAKA, Shikano Physical Review A,Vol.89,p.053816 2014
Time-reversed two-photon interferometry for phase superresolution Kazuhisa Ogawa,Shuhei Tamate,Hirokazu Kobayashi,Toshihiro Nakanishi,Masao Kitano Physical Review A,Vol.88,p.063813 2013
Polarization-Stabilized Pulse Correlation Measurement for Remote Fiber Sensing Using Polarization Scrambled Pulses LU Mifang,KOBAYASHI, Hirokazu,NONAKA, Koji Japanese Journal of Applied Physics,Vol.52,pp.126603-1-126603-8 2013
Quasi-distributed region selectable gas sensing for long distance pipeline maintenance LU Mifang,NONAKA, Koji,KOBAYASHI, Hirokazu,Yang, Jun,Yuan, Libo Measurement Science and Technology,Vol.24,No.9,p.095104 2013
Suppression of instability on sensing signal of optical pulse correlation measurement in remote fiber sensing NONAKA, Koji,KOBAYASHI, Hirokazu,Toshimasa Tszuki,Yuhei Masaoka,Xunjian Xu Journal of Sensors,Vol.2012,pp.107847-107853 2012
Extracting joint weak values from two-dimensional spatial displacements KOBAYASHI, Hirokazu,PUENTES, Graciana,SHIKANO, Yutaka Physical Review A,Vol.86,pp.053805-1-053805-4 2012
Helical mode conversion using conical reflector NONAKA, Koji,KOBAYASHI, Hirokazu,北野 正雄 Optics Express,Vol.20,No.13,pp.14064-14074 2012
Nonlinear behavior of geometric phases induced by photon pairs H. Kobayashi,Y. Ikeda,S. Tamate,T. Nakanishi,M. Kitano Phys. Rev. A,Vol.83,p.063808 2011
Direct observation of geometric phases without state evolution H. Kobayashi,S. Tamate,T. Nakanishi,K. Sugiyama,M. Kitano AIP Conference Proceedings (QCMC),Vol.1363,pp.373-376 2011
Observation of geometric phases in quantum erasers H. Kobayashi,S. Tamate,T. Nakanishi,K. Sugiyama,M. Kitano J. Phys. Soc. Jpn.,Vol.80,p.034401 2011
Direct observation of geometric phases using a three-pinhole interferometer H. Kobayashi,S. Tamate,T. Nakanishi,K. Sugiyama,M. Kitano Phys. Rev. A,Vol.81,p.012104 2010
Geometrical aspects of weak measurements and quantum erasers S. Tamate,H. Kobayashi,T. Nakanishi,K. Sugiyama,M. Kitano New. J. Phys.,Vol.11,p.093025 2009
Full Quantum Analysis of Two-Photon Absorption Using Two-Photon Wave Function: Comparison of Two-Photon Absorption with One-Photon Absorption T. Nakanishi,H. Kobayashi,K. Sugiyama,M. Kitano J. Phys. Soc. Jpn.,Vol.78,p.104401 2009
Two-Photon Interference of Photon Pairs Created in Photonic Crystal Fibers T. Nakanishi,K. Sakemi,H. Kobayashi,K. Sugiyama,M. Kitano J. Phys. Soc. Jpn.,Vol.78,p.024402 2009

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学会発表・講演など

  1. 光波の位相特異点と Gouy 位相から視る古典・量子光学,光応用工学特別研究会(2024)
  2. 偏光の幾何学的位相を利用したマルチコア光ファイバーセンシング,第5回テラヘルツ・光科学の最新トレンド2024(2024)
  3. 軌道角運動量を有する光波の空間モード変換とモード分布計測,マイクロ波研専 9月研究会(2023)
  4. Spatical Mode Control of Optical Vortex through Geometric Transformation,2023 Information Photonics Conference(2023)
  5. Imprinting optical spin texture into liquid crystals,International Conference on Quantum Liquid Crystals 2023 (QLC2023)(2023)
  6. 量子-古典対応から視る光の量子干渉,テラヘルツ光科学の最新トレンド 2023(2023)
  7. 光渦を利用したイメージング技術,テラヘルツ・光科学の最新トレンド 2022(2022)
  8. 光複素振幅の幾何学変換による光の軌道角運動量の逓倍操作,応用物理学会春季学術講演会(2019)
  9. 光波の3次元構造により 液晶内に誘起される光トルク,プラズマ・核融合学会年会(2021)
  10. 動径モードラゲールガウスビームのGouy位相による光強度分布の回転制御,第82回応用物理学会秋季学術講演会(2021)
  11. 空間位相変調器を用いた 光軌道角運動量の逓倍変換,フォトニックネットワーク研究会6月研(2021)
  12. Integer Multiplier for Orbital Angular Momentum of Light,5th International Conference on Optical Angular Momentum(2019)
  13. 伝搬に伴う光渦強度分布の回転によるGouy位相の可視化,応用物理学会(2018)
  14. 波数空間の位相制御と偏光干渉を用いた光イメージング,第78回応用物理学会秋季学術講演会(2017)
  15. Non-mechanical Displacement of Optical Wave Front Along Propagation Direction,The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)(2017)
  16. 事後選択による光波の伝搬距離の制御,第36回量子情報技術研究会 (QIT36)(2017)
  17. 光イメージングを用いた弱測定,日本物理学会(2016)
  18. LC共振回路を用いた光速測定,第71回物理学会(2016)
  19. 光波の自由空間伝搬モードを 測定系とした弱測定の定式化II,日本物理学会第71回年次大会(2015)
  20. 弱測定を用いた高感度計測と状態の可視化,プラズマ科学のフロンティア研究会2015(2015)
  21. 光波の自由空間伝搬モードを 測定系とした弱測定の定式化,物理学会第 70 回年次大会(2015)
  22. Weak measurement formalism for paraxial wave optics,International Workshop on Weak Value and Weak Measurement(2015)
  23. 光渦ビームを用いた弱測定による偏光混合状態の直接測定,日本物理学会2013年春季大会(2014)
  24. 光渦を用いた弱測定による偏光状態の可視化,量子情報の新展開 – 複雑性の極限における普遍的物理の探求 –(2014)
  25. Direct observation of Poincare sphere using weak measurement with optical vortex beam,Quantum Information Technology Symposium (QIT)(2013)
  26. 光渦ビームを用いた弱測定による偏光状態の直接測定,日本物理学会秋季大会(2013)
  27. 偏光スクランブルパルス列を用いた広域ファイバセンシングにおける偏光不安定性の抑圧,光波センシング技術研究会(2013)
  28. Suppression of long distance instability on remote sensing signal of pulse correlation measurement in optical fiber sensing,22nd International Conference on Optical Fiber Sensors(2012)
  29. ラゲールガウスモードを用いた弱測定における結合弱値の観測,物理学会(2012)
  30. 低コヒーレントな無偏光パルスの生成,電子情報通信学会ソサエティ大会(2012)
  31. 光パルス相関を用いた広域ファイバセンシングにおける不安定性の抑圧,電子情報通信学会総合大会光エレクトロニクス研究会(2012)
  32. 同軸反射鏡を用いたヘリカルビームのモード変換技術,応用物理学会(2012)
  33. 光パルス相関測定信号への偏光揺らぎの影響とその低減,電子情報通信学会 光通信システム研究会(OCS)(2011)
  34. Direct observation of geometric phases without state evolution,The International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computation (QCMC)(2010)
  35. Direct observation of geometrical phases using three-pinhole interferometer,CREST 2010 International Symposium(2010)
  36. 3光束干渉計による幾何位相の直接観測,日本物理学会(2010)
  37. Geometrical aspects of weak measurements,ONR Workshop(2010)
  38. 二重スリット干渉計を用いた量子消去と幾何位相の観測,日本物理学会(2009)
  39. Development of photon-pair-detector using
    two-photon absorption,CREST 2008 International Symposium(2008)
  40. Observation of two-photon correlation using
    nonlinear optical phenomena,GCOE International symposium(2008)
  41. Photon-pair detection using two-photon
    absorption in photomultiplier tubes,The International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computation (QCMC)(2008)
  42. 光電子増倍管における 2 光子吸収を利用した光子対検出II,電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会(2007)
  43. 光電子増倍管による光子対検出II,日本物理学会(2007)
  44. 光電子増倍管における2光子吸収を利用した光子対検出,電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会(2006)
  45. 光電子増倍管による光子対検出,日本物理学会(2005)

科学研究費

KAKENは国立情報学研究所が行っているサービスです。

区分 研究課題 研究種目 研究期間 課題番号
分担 時間反転対称性に基づく量子相関の制御と光計測への応用 基盤研究(B) 2013 - 2015 25287101
代表 円錐鏡を用いた空間モード多重化通信用高次ヘリカルビームの生成 若手研究(B) 2013 - 2014 25790068
代表 高次ラゲールガウスモードのGouy位相の可視化と光計測への応用 若手研究 2018 - 2019 18K14151
分担 光渦分光法のプロセスプラズマへの応用と新規材料創生への展開 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)) 2018 - 2022 18KK0079
代表 幾何学的変換を利用した動径モードを有するラゲールガウスビームのモード変換 基盤研究(C) 2020 - 2022 20K05364
代表 偏光による幾何学的位相の非線形性を利用したマルチコア光ファイバセンシング 基盤研究(C) 2023 - 2025 (予定) 23K04616

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競争的資金など

研究課題 事業名等 研究期間 受託先 担当教員
時間反転量子工学系を用いた弱測定による2光子状態の高効率な観測 松尾学術研究助成金 2016/10/01~2018/09/30 (公財)松尾学術振興財団 小林 弘和

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社会貢献及び広報活動

学外委員・学会活動など

  1. 電子情報通信学会四国支部 電子情報通信学会四国支部 学生会顧問(2023~)
  2. 電子情報通信学会 電子情報通信学会 代議員(2022~2023)
  3. 量子情報技術研究会 量子情報技術研究会委員(2022~)
  4. 電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究専門委員会(2013~)

学会誌・専門誌

タイトル 著者 掲載誌 出版年
時間反転から視る量子測定 小林 弘和,小川 和久 レーザー研究,Vol.2024,No.03,pp.132-136 2024
弱値イメージング ー 量子測定理論の応用事例の探索 ー 鹿野 豊,小林 弘和 光学,Vol.52,No.2,pp.60-66 2023

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