结构化光学材料使用光子创建了新的计算范式，对各个领域产生了变革性影响，包括机器学习、计算机视觉、成像、电信和传感。

加利福尼亚大学Aydogan Ozcan等揭示了基于工程表面的自由空间光学系统在推进光学计算方面的潜力。

本文要点：

（1）

新兴的结构化表面以前所未有的方式操纵光，实现了各种数学函数和机器学习任务的全光学实现。特别是衍射网络将深度学习原理引入自由空间光学系统的设计和操作中，以创建新的功能。由深亚波长单元组成的超表面正在实现奇异的光学响应，提供对不同光属性的独立控制，并可以在自由空间光学处理器的计算吞吐量和数据传输带宽方面带来重大进步。与需要预处理输入的基于集成光子学的光电系统不同，自由空间光学处理器可以直接访问携带输入场景/物体信息的所有光学自由度，而无需对信息进行数字恢复或预处理。

（2）

为了充分发挥自由空间光学计算架构的潜力，衍射表面和超表面需要在设计、3D制造/集成、可级联性和计算精度方面共同发展，以满足下一代机器视觉、计算成像、数学计算和电信技术的需求。

参考电竞投注官网 :

Hu, J., Mengu, D., Tzarouchis, D.C. et al. Diffractive optical computing in free space. Nat Commun 15, 1525 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45982-w

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45982-w