AIが解く世界の難問 · 物理学 · arXiv · 2026-10-22
単一ピクセルマスキングによる高忠実度復元アルゴリズムFast2Peak—リアルタイム分光測定に向けて
原題: Fast2Peak: High-Fidelity Restoration Algorithm by Single-Pixel Masking towards Real-Time Spectral Measurements
高速な分光測定では1回の測定あたりの光子数が減り、弱いスペクトル特徴が確率的な背景雑音に埋もれるという課題がある。そこで自己教師ありTransformerに基づくFast2Peak(F2P)を提案し、物理信号の局所的な連続性と雑音の無秩序な変動の違いを利用して、単一ピクセルのマスキングにより清浄な参照スペクトルなしでスペクトル復元を文脈予測問題として解く。F2Pはミリ秒以内に高忠実度な復元を実現し、時間分解電気化学SERSやハイパースペクトルラマンイメージングで取得中のリアルタイム処理を示すとともに、ラマン、NMR、XRD、FTIRの各モダリティでも汎化した。