André Röhm

Affiliation

Department of Information Physics and Computing,
Graduate School of Information Science and Technology,
The University of Tokyo

Curriculum Vitae

Research Theme

• Information theory, computational power of complex dynamical systems
• Nonlinear laser dynamics, coupled lasers
• Symmetry-breaking and restoring bifurcations
• Complex amplitude and phase relationships

Publications

Papers

• H. Shiratori, H. Shinkawa, A. Röhm, N. Chauvet, E. Segawa, J. Laurent, G. Bachelier, T. Yamagami, R. Horisaki, and M. Naruse: Asymmetric quantum decision-making, Scientific Reports, Vol. 13, Article No. 14636, Sep. 2023.[doi]
• T. Okuyama, A. Röhm, T. Mihana, and M. Naruse: Acceleration of Approximate Matrix Multiplications on GPUs, Entropy, Vol. 25, Issue 8, 1130, July 2023.[doi]
• H. Shinkawa, N. Chauvet, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, G. Bachelier, and M. Naruse: Bandit Approach to Conflict-Free Parallel Q-Learning in View of Photonic Implementation, Intelligent Computing, Vol. 2, Article ID 0046, Jul. 2023. [doi]
• K. Tsuchiyama, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, and M. Naruse: Effect of temporal resolution on the reproduction of chaotic dynamics via reservoir computing, Chaos, Vol. 33, Issue 6, 063145, June 2023.[doi]
• T. Yamagami, E. Segawa, T. Mihana, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Bandit Algorithm Driven by a Classical Random Walk and a Quantum Walk, Entropy, Vol. 25, Issue 6, 843, May 2023. [doi]
• N. Asuke, T. Yamagami, T. Mihana, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Information-theoretical analysis of statistical measures for multiscale dynamics, Chaos, Vol. 33, Issue 4, 043138, April 2023.[doi]
• H. Shinkawa, N. Chauvet, G. Bachelier, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Optimal preference satisfaction for conflict-free joint decisions, Complexity, Vol. 2023, Article ID 2794839, Feb. 2023.[doi]
• T. Yamagami, E. Segawa, K. Tanaka, T. Mihana, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Skeleton structure inherent in discrete-time quantum walks, Physical Review A, Vol. 107, Issue 1, 012222, Jan. 2023. [doi]
• N. Asuke, N. Chauvet, A. Röhm, K. Kanno, A. Uchida, T. Niiyama, S. Sunada, R. Horisaki, and M. Naruse: Analysis of temporal structure of laser chaos by Allan variance, Physical Review E, Vol. 107, Issue 1, 014211, Jan. 2023.[doi]
• H. Shinkawa, N. Chauvet, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, G. Bachelier, and M. Naruse: Bandit approach to conflict-free multi-agent Q-learning in view of photonic implementation, arXiv:2212.09926.(link)
• N. Fujita, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, A. Li, M. Hasegawa, and M. Naruse: Pairing Optimization via Statistics: Algebraic Structure in Pairing Problems and Its Application to Performance Enhancement, Entropy, Vol. 25, Issue 1, 146, Jan. 2023.[doi]
• T. Yamagami, E. Segawa, N. Chauvet, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Directivity of quantum walk via its random walk replica, Complexity, Vol. 2022, Article ID 9021583, Oct. 2022.[doi]
• N. Fujita, N. Chauvet, A. Roehm, R. Horisaki, A. Li, M. Hasegawa, and M. Naruse: Efficient Pairing in Unknown Environments: Minimal Observations and TSP-based Optimization, IEEE Access, Vol. 10, pp. 57630-57640, May 2022.[doi]
• R. Horisaki, T. Aoki, Y. Nishizaki, A. Röhm, N. Chauvet, J. Tanida, and M. Naruse, Compressive propagation with coherence, Optics Letters, Vol. 47, Issue 3, pp. 613-616, Jan. 2022.[doi]
• A. Röhm, D. J. Gauthier, and I. Fischer: Model-free inference of unseen attractors: Reconstructing phase space features from a single noisy trajectory using reservoir computing, Chaos, 31(10), 2021.[doi]
• F. Stelzer, A. Röhm, R. Vicente, I. Fischer, and S. Yanchuk: Deep neural networks using a single neuron: folded-in-time architecture using feedback-modulated delay loops, Nat. Comm., 12(5164), 2021.[doi]
• B. Vettelschoss, A. Röhm, and M. Soriano: Information Processing Capacity of a Single-Node Reservoir Computer: An Experimental Evaluation, IEEE Trans Neur. Netw. 33(6), 2021.[doi]
• F. Stelzer, A. Röhm, K. Lüdge, and S. Yanchuk: Performance boost of time-delay reservoir computing by non-resonant clock cycle, Neural Netw., 124, 2020.[doi]
• A. Röhm, and K. Lüdge: Reservoir Computing Using Laser Networks, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 26(1), 2019.[doi]
• A. Röhm, K. Lüdge, and I. Schneider: Bistability in two simple symmetrically coupled oscillators with symmetry-broken amplitude- and phase-locking, Chaos, 28(6):063114, 2018.[doi]
• A. Röhm and K. Lüdge: Reservoir computing with delay in structured networks.Proc, SPIE, 10689, 2018.[doi]
• A. Röhm and K. Lüdge: Multiplexed networks: reservoir computing with virtual and real nodes, J. Phys. Commun., 2:085007, 2018.[doi]
• S. Meinecke, B. Lingnau, A. Röhm, and K. Lüdge: Stability of Optically Injected Two-State Quantum-Dot Lasers, Ann. Phys. (Berl.), 529:1600279, 2017.[doi]
• A. Röhm, F. Böhm, and K. Lüdge: Small chimera states without multistability in a globally delay-coupled network of four lasers, Phys. Rev. E, 94:042204, 2016.[doi]
• A. Röhm: Dynamic Scenarios in Two-State Quantum Dot Lasers, BestMasters 2015. Springer Spektrum, Wiesbaden, 2015.(link)
• A. Röhm: B. Lingnau, and K. Lüdge. Understanding ground-state quenching in quantum-dot lasers, IEEE J. Quantum Electron., 51(1):2000211, 2015.[doi]
• A. Röhm, B. Lingnau, and K. Lüdge: Ground-state modulation-enhancement by two-state lasing in quantum-dot laser devices, Appl. Phys. Lett., 106:191102, 2015.[doi]
• Y. Kaptan, A. Röhm, B. Herzog, B. Lingnau, H. Schmeckebier, D. Arsenijevic, V. Mikhelashvili, O. Schops, M. Kolarczik, G. Eisenstein, D. Bimberg, U. Woggon, N. Owschimikow, and K. Lüdge: Stability of quantum-dot excited-state laser emission under simultaneous ground-state perturbation, Appl. Phys. Lett., 105:191105, 2014.[doi]

Conferences

International conferences

• H. Shiratori, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, and M. Naruse: Correlated Equilibrium Through Quantum Interference, 2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications（NOLTA2023）, Catania, 2023.9.28
• T. Yamagami, E. Segawa, T. Mihana, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Quantum-Walk-Based Bandit Algorithm and its Performance, 2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications（NOLTA2023）, Catania, 2023.9.26
• A. Röhm, K. Tsuchiyama, T. Mihana, R. Horisaki, D. J. Gauthier, I. Fischer, and M. Naruse: Reconstructing seen and unseen attractors from data via autonomous-mode reservoir computing, SPIE Photonics West 2023, San Francisco, 2023.1.31 (Invited)
• N. Asuke, T. Mihana, A. Röhm, R. Horisaki and M. Naruse: Information-theoretical analysis of statistical measures for multi-scale dynamics, The 9th Japan-Korea Joint Workshop on Complex Communication Sciences (JKCCS 2023), Gyeongju, Korea, 2023.1.5
• T. Yamagami, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki, M. Naruse, and E. Segawa: Bandit Algorithm via Quantum Walk, The 9th Japan-Korea Joint Workshop on Complex Communication Sciences (JKCCS 2023), Gyeongju, Korea, 2023.1.5
• K. Tsuchiyama, A. Röhm, T. Mihana, R. Horisaki and M. Naruse: Influence of sampling frequency in autonomous attractor reconstruction by reservoir computing, The 9th Japan-Korea Joint Workshop on Complex Communication Sciences (JKCCS 2023), Gyeongju, Korea, 2023.1.5
• T. Yamagami, E. Segawa, K. Tanaka, T. Mihana A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Skeleton structure inherent in quantum walks, Proceedings of the 2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2022), pp. 446-449, Online, 2022.12.14
• N. Fujita, A. Rohm, T. Mihana, R. Horisaki, A. Li, M. Hasegawa, and M. Naruse: An efficient observation algorithm that achieves the minimum number of measurements for pairing optimization, Proceedings of the 2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2022), pp. 331-334, Online, 2022.12.13
• H. Shiratori, H. Shinkawa, A. Röhm, N. Chauvet, G. Bachelier, J. Laurent, T. Mihana, R. Horisaki, and M. Naruse: Asymmetric collective decision making through quantum interference, Proceedings of the 2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2022), pp. 389-392, Online, 2022.12.13
• H. Suzui, K. Uchiyama, K. Uchida, N. Chauvet, A. Röhm, R. Horisaki, H. Hori, and M. Naruse: Mathematical modeling of bending phenomena in photochromic single crystals by catastrophe theory, The 13th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics (APNFO13), Sapporo, 2022.7.29
• T. Yamagami, E. Segawa, N. Chauvet, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Generation of one-dimensional random walks driven by quantum walks, International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC), Online, 2021.12.1
• N. Fujita, N. Chauvet, A. Röhm, R. Horisaki, A. Li, M. Hasegawa, and M. Naruse: Proposal of efficient algorithms for large scale pairing, International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC), Online, 2021.12.1
• T. Urushibara, N. Chauvet, A. Röhm, S. Kochi, S. Sunada, K. Kanno, A. Uchida, R. Horisaki, and M. Naruse: Parallel bandit architecture for reinforcement learning using chaotic laser time series, Proceedings of International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021(IS-PALD), pp. 25-26, Online, 2021.11.17
• H. Shinkawa, N. Chauvet, G. Bachelier, S. Huant, A. Röhm, R. Horisaki, and M. Naruse: Ensuring stability in competitive decision making by quantum interference in orbital angular momentum of light, Proceedings of International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021(IS-PALD), pp. 75-76, Online, 2021.11.17
• H. Suzui, K. Uchiyama, K. Uchida, N. Chauvet, A. Röhm, R. Horisaki, H. Hori, and M. Naruse: Continuous observation of boundary formation on photochromic materials observed by double-probe AFM, Proceedings of International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021(IS-PALD), pp. 81-82, Online, 2021.11.17
• N. Asuke, N. Chauvet, A. Röhm, K. Kanno, A. Uchida, R. Horisaki, and M. Naruse: Analysis of the temporal structure of laser chaos by Allan variance, Proceedings of International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021(IS-PALD), pp. 101-102, Online, 2021.11.17
• A. Röhm, F. Stelzer, R. Vicente, I. Fischer, and S. Yanchuk: Folded-in-Time Deep Neural Networks: Constructing and training a network with a single active element using feedback-modulated delay lines, Proceedings of International Symposium on Physics and Applications of Laser Dynamics 2021(IS-PALD), pp. 1-2, Online, 2021.11.16
• SPIE Photonics Europe, Strassbourg, France, 2018
• Dynamics Days Europe, Szeged, Hungary, 2017
• Dynamics Days Europe, Corfu, Greece, 2016
• Lindau Nobel Laureate Meeting, Lindau, Germany, 2016
• SPIE Photonics West, San Francisco, USA, 2016
• CLEO Europe, Munich, Germany, 2015

Domestic conferences

• 小中 康平、新川 浩彬、André Röhm、Guillaume Bachelier、巳鼻 孝朋、堀崎 遼一、成瀬 誠: 光の軌道角運動量を用いた集団的意思決定システムの一般化, 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 2023.9.22（熊本城ホール）
• 神徳 駿、巳鼻 孝朋、レーム アンドレ、堀崎 遼一、成瀬 誠: レーザネットワークによる協調的意思決定系における選択の非対称化, 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 2023.9.22（熊本城ホール）
• 巳鼻 孝朋、レーム アンドレ、堀﨑 遼一、菅野 円隆、内田 淳史、成瀬 誠: レーザネットワークにおける先行振動持続時間のべき乗則, 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 2023.9.22（熊本城ホール）
• K. Takashima, A. Roehm, T. Mihana, R. Horisaki, and M. Naruse: Model-free prediction of driven dynamical systems using reservoir computing, 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 2023.9.22（熊本城ホール）
• 山上 智輝、瀬川 悦生、巳鼻 孝朋、André Röhm、堀﨑 遼一、成瀬 誠: 量子ウォークを用いたバンディットアルゴリズム, 第１回数理・データサイエンス研究会, 2023.8.18（福知山）
• 伊藤 向子, 巳鼻 孝朋, レーム アンドレ, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: レーザネットワークのゼロ遅延同期を用いた協力的意思決定実験, 第70回応用物理学会春季学術講演会, 2023.3.18（上智大学四ツ谷キャンパス）
• 白鳥 帆香, 新川 浩彬, Röhm André, Bachelier Guillaume, Laurent Jonathan, 巳鼻 孝朋, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子干渉システムによる相関均衡の実現, 第70回応用物理学会春季学術講演会, 2023.3.18（上智大学四ツ谷キャンパス）
• 新山 友暁, 砂田 哲, レーム アンドレ, 菅野 円隆, 内田 淳史: 動的システムの最適制御に基づく物理コンピューティング, 第70回応用物理学会春季学術講演会, 2023.3.18（上智大学四ツ谷キャンパス）
• 巳鼻 孝朋, アンドレレーム, 菅野 円隆, 内田 淳史, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: レーザネットワークによる瞬時情報処理担体の構築と応用, 電子情報通信学会2023年総合大会, 論文集, pp. SS-56-57, 2023.3.7（芝浦工業大学大宮キャンパス）（Invited）
• 山上 智輝, 瀬川 悦生, 田中 健一郎, 巳鼻 孝朋, Röhm Andre, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 離散時間１次元量子ウォークの骨格構造について, 2022年度応用数学合同研究集会, 2022.12.16（龍谷大学瀬田キャンパス）
• 巳鼻 孝朋, レーム アンドレ, 堀﨑 遼一, 菅野 円隆, 内田 淳史, 成瀬 誠: 瞬時情報処理担体としてのレーザネットワークとそのコンピューティング応用, Optics & Photonics Japan 2022 (OPJ2022), 2022.11.15（栃木県総合文化センター）
• 土山 晃平, レーム アンドレ, 巳鼻 孝朋, 堀崎 遼一, 成瀬 誠: リザバーコンピューティングによるカオス時系列の自律的再生におけるサンプリング頻度の影響, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 19-050, 2022.9.23（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• 白鳥 帆香, 新川 浩彬, A. Röhm, N. Chauvet, G. Bachelier, J. Laurent, 巳鼻 孝朋, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子干渉による非対等な集団的意思決定, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 19-045, 2022.9.23（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• 新川 浩彬, 白鳥 帆香, ショヴェ ニコラ, バシェリエ ギヨム, レーム アンドレ, 巳鼻孝朋, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 選好性充足を行う選択競合のない量子干渉サンプリング, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 19-048, 2022.9.23（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• 神徳 駿, 巳鼻 孝朋, Roehm Andre, 堀﨑 遼一, 菅野 円隆, 内田 淳史, 成瀬 誠: レーザネットワークのゼロ遅延同期を用いた協調的意思決定メカニズム, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 03-164, 2022.9.21（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• 足助 尚樹, 巳鼻 孝朋, レーム アンドレ, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 順序エントロピーによるレーザーカオス時系列の分析, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 03-163, 2022.9.21（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• A. Roehm, F. Stelzer, R. Vicente, I. Fischer, S. Yanchuk, S. Sunada, T. Niiyama, R. Horisaki, and M. Naruse: Folded-in-time deep neural networks: Emulating deep neural networks via delay dynamics, 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 講演予稿集, p. 19-006, 2022.9.20（東北大学川内北キャンパス+オンライン）
• 藤田 尚輝, アンドレ レーム, 巳鼻 孝朋, 堀﨑 遼一, 李 傲寒, 長谷川 幹雄, 成瀬 誠: 非直交多元接続に対するペアリング最適化アルゴリズムの適用, 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会（CCS/NLP), 予稿集NLP2022-25, CCS2022-25, pp. 129-134, 2022.6.10（大阪大学豊中キャンパス）
• 山上 智輝, 瀬川 悦生, 田中 健一郎, 巳鼻 孝朋, レーム アンドレ, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子ウォークにより駆動されるランダムウォークの推移確率の骨格構造, 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会（CCS/NLP), 予稿集NLP2022-19, CCS2022-19, pp. 94-99, 2022.6.10（大阪大学豊中キャンパス）
• 新川 浩彬, ショヴェ ニコラ, バシェリエ ギヨム, レーム アンドレ, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 選択競合のない集団的意思決定における最適な選好性充足手法, 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会（CCS/NLP), 予稿集NLP2022-20, CCS2022-20, pp. 100-105, 2022.6.10（大阪大学豊中キャンパス）
• 鈴井 洸胤, 内山 和治, 内田 欣吾, ニコラ ショヴェ, アンドレ レーム, 堀﨑 遼一, 堀 裕和, 成瀬 誠: カタストロフィー理論を用いたフォトクロミック単結晶の屈曲現象の数理モデル化, 第69回応用物理学会春季学術講演会, 講演予稿集, p. 03-490, 2022.3.26（ハイブリッド開催）
• 足助 尚樹, ショヴェ 二コラ, レーム アンドレ, 菅野 円隆, 内田 淳史, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: アラン分散による低周波不規則振動の時間構造の分析, 第69回応用物理学会春季学術講演会, 講演予稿集, p. 03-349, 2022.3.25（ハイブリッド開催）
• 新川 浩彬, Chauvet Nicolas, Bachelier Guillaume, Huant Serge, Roehm Andre, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子干渉を用いた協調的意思決定とマルチエージェント強化学習への応用, 第69回応用物理学会春季学術講演会, 講演予稿集, p. 19-020, 2022.3.22（ハイブリッド開催）
• 藤田 尚輝, Nicolas Chauvet, Andre Roehm, 堀﨑 遼一, 李 傲寒, 長谷川 幹雄, 成瀬 誠: 巡回セールスマン問題としてのペアリング最適化と高効率アルゴリズム, 2022年電子情報通信学会総合大会, 基礎・境界/NOLTA講演論文集, p. 243, 2022.3.16（オンライン開催）
• 奥山 拓哉, Nicolas Chauvet, Andre Roehm, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: GPUを活用した近似計算による行列積の高速化, 2022年電子情報通信学会総合大会, 基礎・境界/NOLTA講演論文集, p. 242, 2022.3.16（オンライン開催）
• 山上 智輝, 瀬川 悦生, Nicolas Chauvet, Andre Roehm, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子ウォークを用いたバンディットアルゴリズム, 2022年電子情報通信学会総合大会, 基礎・境界/NOLTA講演論文集, p. 240, 2022.3.16（オンライン開催）
• 藤田 尚輝, 二コラ ショヴェ, アンドレ レーム, 堀﨑 遼一, 李 倣寒, 長谷川 幹雄, 成瀬 誠: 非直交多元接続方式（NOMA)における探索削減アルゴリズムの提案, 2021年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2021.9.14-17（オンライン開催）
• 山上 智輝, 瀬川 悦生, ニコラ ショヴェ, アンドレ レーム, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: 量子ウォークにより駆動される1次元ランダムウォークの構成, 2021年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2021.9.14-17（オンライン開催）
• 足助 尚樹, Nicolas Chauvet, Andre Roehm, 菅野 円隆, 内田 淳史, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: アラン分散によるレーザーカオスの時間構造の分析, 第82回応用物理学会秋季学術講演会, 2021.9.10-13 (名城大学＆オンライン)
• 新川 浩彬, Nicolas Chauvet, Guillaume Bachelier, Serge Huant, Andre Roehm, 堀﨑 遼一, 成瀬 誠: エンタングルメントと軌道角運動量によるN 本腕バンディット問題の解法, 第82回応用物理学会秋季学術講演会, 2021.9.10-13 (名城大学＆オンライン)

Prizes and Awards

• Selected for participation in the ’Lindau Nobel Laureate Meeting’, 2015
• Springer ’BestMasters’ Thesis Award, 2014
• ’DPG Abiturpreis’ (high school award for physics sponsored by the German physics society DPG), 2008