MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4406496042 · doi:10.1103/physrevb.111.035425

Accelerating the measurement of time-resolved emission line shapes with a denoising neural network

2025· article· en· W4406496042 sur OpenAlexfundno aff
Oliver J. Tye, Jonah R. Horowitz, Weiwei Sun, Chantalle J. Krajewska, David B. Berkinsky, Andrew H. Proppe, Moungi G. Bawendi

Notice bibliographique

RevuePhysical review. B./Physical review. B · 2025
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueSpectroscopy and Quantum Chemical Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesBasic Energy SciencesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaSamsung Advanced Institute of TechnologyU.S. Department of Energy
Mots-clésLaser linewidthPhotonOpticsPhoton countingNoise reductionComputer scienceAutoencoderNoise (video)AlgorithmPhysicsArtificial neural networkComputational physicsMaterials scienceArtificial intelligenceLaser

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Single coherent photons on demand are essential inputs for many applications of quantum optics, including for linear optical quantum computing. One critical parameter when assessing the potential of a material to emit coherent single photons is the homogeneous linewidth, the measurement of which is often obscured by fast spectral fluctuations. Photon correlation Fourier spectroscopy (PCFS) provides a more accurate measurement of the homogeneous emission linewidth than traditional techniques by probing the system on timescales faster than spectral diffusion. However, PCFS is limited by the long integration times it requires, restricting its use to only the most stable materials and making it difficult to study large numbers of emitters within these select samples. Our group previously developed a machine-learning (ML) algorithm to denoise PCFS signals which showed promise on a single experimental dataset but was difficult to further validate. Here, we demonstrate the use of a similar ML model to accelerate PCFS experiments by an order of magnitude and verify its accuracy on a statistical number of samples. We use 10% of the photon stream from full PCFS experiments to replicate shorter measurements, resulting in data with prohibitively high levels of noise. By employing a denoising autoencoder neural network, we extract the underlying signal from the noisy truncated measurements and unambiguously verify the results of the reconstructions through direct comparison with the original experiments. We confirm the generalization of the ML treatment through application to >80 experiments from multiple samples including $\mathrm{CsPbB}{\mathrm{r}}_{3}$ and InP/ZnSe/ZnS nanocrystals. The large-scale verification of the ML reconstructions enables confident use of ML to accelerate future PCFS experiments up to 10\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}, enhancing the practical capabilities of this technique and further promoting the application of ML to other spectroscopic methods.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,352
Écart entre enseignants0,325 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuePhysical review. B./Physical review. BMême sujetSpectroscopy and Quantum Chemical StudiesTravaux en français237 207