2025/09/12 更新

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ソウミヤ ケンタロウ
宗宮 健太郎
SOMIYA KENTARO
所属
理学院 教授
職名
教授
プロフィール

重力波望遠鏡の開発と非古典重力に関する研究をしています。

2023年度からASPIRE GWのPIをしています:https://aspire-gw.com/ja/

外部リンク

学位

  • 博士(科学) ( 東京大学 )

研究キーワード

  • 量子計測

  • 干渉計

  • Quantum Measurement

  • Gravitational waves

  • 重力波

  • Interferometer

研究分野

  • 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする実験  / 重力波

経歴

  • 東京工業大学   理学院   教授

    2024年6月 - 現在

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  • 東京工業大学   理学院   准教授

    2016年4月 - 2024年5月

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所属学協会

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論文

  • TOrsion-Bar Antenna: A Ground-Based Detector for Low-Frequency Gravity Gradient Measurement 査読 国際共著

    Satoru Takano, Tomofumi Shimoda, Yuka Oshima, Ching Pin Ooi, Perry William Fox Forsyth, Mengdi Cao, Kentaro Komori, Yuta Michimura, Ryosuke Sugimoto, Nobuki Kame, Shingo Watada, Takaaki Yokozawa, Shinji Miyoki, Tatsuki Washimi, Masaki Ando

    Galaxies   12 ( 6 )   78 - 78   2024年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    The Torsion-Bar Antenna (TOBA) is a torsion pendulum-based gravitational detector developed to observe gravitational waves in frequencies between 1 mHz and 10 Hz. The low resonant frequency of the torsion pendulum enables observation in this frequency band on the ground. The final target of TOBA is to observe gravitational waves with a 10 m detector and expand the observation band of gravitational waves. In this paper, an overview of TOBA, including the previous prototype experiments and the current ongoing development, is presented.

    DOI: 10.3390/galaxies12060078

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  • Parameter estimation of protoneutron stars from gravitational wave signals using the Hilbert-Huang transform 査読

    Seiya Sasaoka, Yusuke Sakai, Diego Dominguez, Kentaro Somiya, Kazuki Sakai, Ken-ichi Oohara, Marco Meyer-Conde, Hirotaka Takahashi

    Physical Review;D   110 ( 10 )   104020   2024年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.110.104020

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  • Enhancing the rationale of convolutional neural networks for glitch classification in gravitational wave detectors: a visual explanation 査読

    Naoki Koyama, Yusuke Sakai, Seiya Sasaoka, Diego Dominguez, Kentaro Somiya, Yuto Omae, Yoshikazu Terada, Marco Meyer-Conde, Hirotaka Takahashi

    Machine Learning: Science and Technology   5 ( 3 )   035028   2024年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    Abstract

    In the pursuit of detecting gravitational waves, ground-based interferometers (e.g. LIGO, Virgo, and KAGRA) face a significant challenge: achieving the extremely high sensitivity required to detect fluctuations at distances significantly smaller than the diameter of an atomic nucleus. Cutting-edge materials and innovative engineering techniques have been employed to enhance the stability and precision of the interferometer apparatus over the years. These efforts are crucial for reducing the noise that masks the subtle gravitational wave signals. Various sources of interference, such as seismic activity, thermal fluctuations, and other environmental factors, contribute to the total noise spectra characteristic of the detector. Therefore, addressing these sources is essential to enhance the interferometer apparatus’s stability and precision. Recent research has emphasised the importance of classifying non-stationary and non-Gaussian glitches, employing sophisticated algorithms and machine learning methods to distinguish genuine gravitational wave signals from instrumental artefacts. The time-frequency-amplitude representation of these transient disturbances exhibits a wide range of new shapes, variability, and features, reflecting the evolution of interferometer technology. In this study, we developed a convolutional neural network model to classify glitches using spectrogram images from the Gravity Spy O1 dataset. We employed score-class activation mapping and the uniform manifold approximation and projection algorithm to visualise and understand the classification decisions made by our model. We assessed the model’s validity and investigated the causes of misclassification from these results.

    DOI: 10.1088/2632-2153/ad6391

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    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2632-2153/ad6391/pdf

  • Kerr-Enhanced Optical Spring 査読

    Sotatsu Otabe, Wataru Usukura, Kaido Suzuki, Kentaro Komori, Yuta Michimura, Ken-ichi Harada, Kentaro Somiya

    Physical Review Letters   132 ( 14 )   2024年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physical Society (APS)  

    DOI: 10.1103/physrevlett.132.143602

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevLett.132.143602/fulltext

  • Comparative study of 1D and 2D convolutional neural network models with attribution analysis for gravitational wave detection from compact binary coalescences 査読

    Seiya Sasaoka, Naoki Koyama, Diego Dominguez, Yusuke Sakai, Kentaro Somiya, Yuto Omae, Hirotaka Takahashi

    Physical Review D   109 ( 4 )   043011   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physical Society (APS)  

    DOI: 10.1103/physrevd.109.043011

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevD.109.043011/fulltext

  • Visualizing convolutional neural network for classifying gravitational waves from core-collapse supernovae

    Seiya Sasaoka, Naoki Koyama, Diego Dominguez, Yusuke Sakai, Kentaro Somiya, Yuto Omae, Hirotaka Takahashi

    Physical Review D   108 ( 12 )   123033   2023年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physical Society (APS)  

    DOI: 10.1103/physrevd.108.123033

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevD.108.123033/fulltext

  • Intracavity signal amplification system for next-generation gravitational-wave detectors

    K. Somiya, K. Suzuki, S. Otabe, K. Harada

    Physical Review D   2023年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.107.122005

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  • Recent advances toward mesoscopic quantum optomechanics

    M. Croquette, S. Deléglise, T. Kawasaki, K. Komori, M. Kuribayashi, A. Lartaux-Vollard, N. Matsumoto, Y. Michimura, M. Andia, N. Aritomi, R. Braive, T. Briant, S. Briaudeau, S. B. Cataño-Lopez, S. Chua, J. Degallaix, M. Fujimoto, K. Gerashchenko, F. Glotin, P. Gruning, K. Harada, A. Heidmann, D. Hofman, P.-E. Jacquet, T. Jacqmin, O. Kozlova, N. Leroy, V. Loriette, F. Loubar, T. Martel, R. Metzdorff, C. Michel, A. Mikami, L. Najera, L. Neuhaus, S. Otabe, L. Pinard, K. Suzuki, H. Takahashi, K. Takeda, Y. Tominaga, A. van de Walle, N. Yamamoto, K. Somiya, P.-F. Cohadon

    AVS Quantum Science   5 ( 1 )   014403 - 014403   2023年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Vacuum Society  

    We present a number of approaches, currently in experimental development in our research groups, toward the general problem of macroscopic quantum mechanics, i.e., manifestations of quantum noise and quantum fluctations with macroscopic (engineered and microfabricated by man) mechanical systems. Discussed experiments include a pendulum, a torsion pendulum, a ng-scale phononic-crystal silicon nitride membrane, a [Formula: see text] g-scale quartz resonator, and mg-scale mirrors for optical levitation. We also discuss relevant applications to quantum thermometry with optomechanical systems and the use of squeezed light to probe displacements beyond conventional quantum limits.

    DOI: 10.1116/5.0128487

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Works(作品等)

  • Design study of the 3rd generation GW detector ET

    2008年

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  • 第三世代重力波検出器Einstein Telescopeのデザイン

    2008年

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  • Sub-SQL measurement at the AEI 10m interferometer

    2006年

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  • AEI10mにおける量子計測実験

    2006年

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受賞

  • 若手科学者賞

    文部科学省   大型重力波検出器KAGRAの開発研究

    宗宮 健太郎

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 重力波天文学のための量子制御技術

    2024年2月 - 2029年3月

    科学技術振興機構  先端国際共同研究推進事業(ASPIRE) 

    宗宮 健太郎

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:500000000円

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    J-GLOBAL

  • 量子制御で切り拓くスマート社会のための精密測定

    2022年 - 2023年

    科学技術振興機構  国際的な科学技術共同研究などの推進 国際科学技術共同研究推進事業 SICORP ReNewMAP 

    宗宮 健太郎

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    重力波望遠鏡を始めとする微小信号精密測定では、雑音低減、信号増幅技術が求められており、オプトメカニカル結合を利用した振動子(光バネ)が有望視されている。
    渡航する研究者(博士課程)は、LKBが開発するフォノニック結晶と呼ばれる熱散逸の小さな機械振動子の設計・製作方法を習得し、光バネによる光学希釈効果と組み合わせることで、標準量子限界を超える感度の向上を目指す。また、複雑でかつ精密さを求められる量子制御を含む光学系の制御には、デジタル制御技術が必須であるため、LKBが開発した非線形光学素子の相対位相制御とオプトメカニカル系の同時制御技術についてさらなる知見を共有し、システムの堅牢化と効率化を図る。

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    J-GLOBAL

  • 量子制御を用いたオプトメカ結合型調和振動のマニピュレーション

    2018年9月 - 2024年3月

    JST  CREST 

    宗宮 健太郎

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • Macroscopic Quantum Measurement, Gravitational-wave detector

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    資金種別:競争的資金

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担当経験のある科目(授業)

  • 物理実験学

    2022年10月 - 現在 機関名:東京工業大学

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  • レーザー物理

    2019年12月 - 現在 機関名:東京工業大学

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  • 力学

    機関名:東京都市大学

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  • 力学

    機関名:東京工業大学

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  • 波動・熱力学

    機関名:東京工業大学

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  • 現代物理学概論

    機関名:東京工業大学

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  • 重力波の観測と光干渉計の設計

    機関名:放送大学

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