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上海理工大学研究团队在全光推理全息纳米结构研究方面取得新成果

2021 年3 月3 日，上海理工大学未来光学实验室人工智能纳米光子学中心顾敏院士团队在国际权威杂志《光：科学与应用》上发表论文，在纳米加工技术领域提出了全光推理全息纳米结构研究方案。此项研究得到上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重大项目资助。

如今，通过人脸识别解锁智能手机已是生活日常，然而人们很少了解这背后是一个耗时耗能的过程：首先由传感器收集人脸光学信息并将其发送到计算机中的神经网络，视觉信息通过电子硬件转化为电子信息后再显示画面信息。顾敏团队创新研究出一种紧凑型光学衍射神经网络的新概念，这种光学衍射神经网络可以进行全光推理并可与商用CMOS 传感器直接集成。这一技术省略了传统的由光到电的转换过程，让光学信息处理直接在光域内完成。快速、高效节能的功能性光电器件可以应用于安全检查、医疗影像、智能驾驶、艺术品鉴赏和卫星图像处理等领域，与现有解决方案相比，其占用空间更小、能耗更低、成本更低。

论文第一作者、上海理工大学特聘研究员艾莲娜·高伊（Elena Goi）介绍道：“我们利用纳米打印的可见光和近红外波段的推理感知器的计算能力上限为400 ExaFLOPS，这项技术与毫米波、微波等波段运行的衍射设备和集成光子硬件相比，算力提高了3 到5 个数量级；在单层纳米尺度每平方厘米部署超过5亿个神经元，密度达到人类大脑神经元的1/400。……