光学前沿动态
OPTICS FRONTIERS
13
2026
-
07
波动力学中的通用卷积：合成维度中的光子处理和加密
作者：
华中科技大学 Bing Wang、Peixiang Lu、Weiwei Liu 团队揭示了平移对称晶格中的波动力学本质上可执行卷积，其色散关系唯一地定义了复值核。利用这一普适原理，作者通过在可编程光子合成晶格中演化波，开发了一种复杂度极低的卷积架构，实现了图像处理中高达每秒 13.5 万亿次运算 (TOPS) 的高吞吐量、多功能能力。除了卷积加速之外，该核的复数特性还有助于在经典非相干激发下模拟不可逆扩散和可逆幺正量子动力学。利用基于物理的可逆性和不可检测的相位信息，作者展示了一种卷积驱动的光学加密策略。这项工作通过将卷积建立在波动力学的基础上，为光子计算建立了一个统一的视角，并为具有高集成潜力的可扩展、多功能光子处理器开辟了道路。
研究成果于 2026 年 6 月 29 日以“Universal convolution from wave dynamics: photonic processing and encryption in synthetic dimension”为题发表于《Nature Communications》。
图1：晶格中波动力学的卷积概念图
图2：合成频率维度中卷积的实验实现
图3：合成频率维度中的一维 (1D) 卷积
图4：用于图像处理的合成频率维度中二维卷积
图5：卷积驱动的光子物理扩散过程模拟
图6：卷积驱动的光加密
来源：optics光学世界
最新动态
感谢您访问崇帆科技官方网站，如有合作意向或建议，请通过以下方式联系我们，我们会尽快给予回复，谢谢！
移动版
官方公众号