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標題: 中國科學(xué)院西安光機所在智能光鑷研究方面取得新進展 [打印本頁]

作者: 城南花已開 時間: 2024-11-30 12:54
標題: 中國科學(xué)院西安光機所在智能光鑷研究方面取得新進展
近日，中國科學(xué)院西安光機所在智能光鑷研究方面取得新進展，解決了多微粒動態(tài)光學(xué)微操控過程中粒子間相互碰撞問題，實現(xiàn)了微粒集群的全并行最優(yōu)路徑控制和結(jié)構(gòu)組裝。

全息光鑷（HOT）是構(gòu)造新穎物質(zhì)結(jié)構(gòu)、研究細胞相互作用、實現(xiàn)量子計算的重要手段，該技術(shù)通過光場調(diào)控手段構(gòu)建多光阱，可同時捕獲并操控多個粒子，從而將它們排列組裝成特定圖案結(jié)構(gòu)。然而在實際應(yīng)用過程中，并行操控易使粒子間發(fā)生碰撞（尤其是對于高密度的微粒集群），繼而引起粒子團聚或丟失，使得組裝結(jié)構(gòu)存在缺陷，因此需分批、依次將微粒移動到目標位置，導(dǎo)致組裝效率低下。

為解決上述問題，研究團隊受無人機集群控制和水下機器人隊列操縱技術(shù)啟發(fā)，提出人工勢場（APF）全息光鑷，解決了多微粒動態(tài)光學(xué)微操控過程中粒子間相互碰撞問題，實現(xiàn)了微粒集群的全并行最優(yōu)路徑控制和結(jié)構(gòu)組裝。該技術(shù)通過人工智能算法為光阱中的微粒額外添加虛擬排斥場，排斥作用力與微粒間距成反比，使微粒在碰撞即將發(fā)生時通過局部位移有效繞過障礙，基于此，可通過全額并行操控實現(xiàn)對微粒陣列的無缺陷組裝，使組裝效率最大化，同時利用匈牙利算法得到的最小路徑優(yōu)化方案可以實現(xiàn)不同圖案間的高效轉(zhuǎn)換。

此項研究為西安光機所加速布局“AI+光學(xué)”技術(shù)探索的重要成果，有助于推進光鑷在多比特量子計算、微納級顯示和生命科學(xué)等領(lǐng)域研究中的應(yīng)用，對于發(fā)展其它微觀物質(zhì)組裝方法（如全息聲鑷）也具有啟示性意義。

西安光機所姚保利團隊近年來在AI光學(xué)交叉領(lǐng)域開展了深入研究，形成了多種新型光學(xué)顯微成像和微操縱技術(shù)，在國際上發(fā)表論文300余篇，授權(quán)多項國家發(fā)明專利，曾獲陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎、二等獎和陜西省重點科技創(chuàng)新團隊等獎勵和榮譽。

西安報業(yè)全媒體記者關(guān)穎

作者: 梅花凌寒獨自開 時間: 2024-11-30 15:07
祝賀

作者: 興輝歲月 時間: 2024-11-30 17:36
實現(xiàn)了微粒集群的全并行最優(yōu)路徑控制和結(jié)構(gòu)組裝。

作者: 鄠邑棋圣 時間: 2024-11-30 17:45
實現(xiàn)不同圖案間的高效轉(zhuǎn)換。

作者: 恩比德大帝 時間: 2024-11-30 18:31
對于發(fā)展其它微觀物質(zhì)組裝方法（如全息聲鑷）也具有啟示性意義。

作者: 齊喬板 時間: 2024-11-30 18:36
6的飛起

作者: 微紅wh 時間: 2024-11-30 18:38
四大神所之一，的確不同凡響！

作者: 路波也平 時間: 2024-11-30 18:58
該技術(shù)通過光場調(diào)控手段構(gòu)建多光阱，可同時捕獲并操控多個粒子，從而將它們排列組裝成特定圖案結(jié)構(gòu)

作者: 哲理理化 時間: 2024-11-30 19:02
高科技

作者: 紡織城織女 時間: 2024-11-30 19:05
恭喜

作者: 范福利特 時間: 2024-11-30 19:09
新進展

作者: 黃粱一夢呀 時間: 2024-11-30 19:15
優(yōu)秀

作者: 好大哥 時間: 2024-11-30 19:21
實現(xiàn)不同圖案間的高效轉(zhuǎn)換。

作者: 好大哥 時間: 2024-11-30 19:21
6的飛起

作者: 靜輝煌 時間: 2024-11-30 19:23
很實用的文章，讓我學(xué)到了很多~~

作者: 人潮里我很好 時間: 2024-11-30 19:28
期待

作者: 親愛的路人幸福 時間: 2024-11-30 19:28
期待

作者: 人潮里 時間: 2024-11-30 19:41
不錯

作者: 小美滿 時間: 2024-11-30 19:41
不錯

作者: 天外飛西安 時間: 2024-11-30 21:02
好

作者: hatejun 時間: 2024-11-30 22:17
點贊

作者: 蜂鳥 時間: 2024-11-30 23:41
好

作者: 飄搖365 時間: 2024-11-30 23:55
看看

作者: 天涯人 時間: 2024-12-1 07:24
祝賀

作者: 楊土豆～ 時間: 2024-12-1 10:07
樓主帶我裝逼帶我飛

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