記得那年,當扎著蔥綠色雙馬尾的“世界第一公主殿下”初音未來,通過全息投影技術(shù)站在舞臺上甩蔥歌唱時,多少二次元的DNA動了?那一刻,虛擬與現(xiàn)實的次元壁仿佛碎了一地。大家在臺下?lián)]舞著熒光棒,眼淚和口水齊飛,感嘆著:“這就是未來啊!”
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但如果你較真一下會發(fā)現(xiàn),這所謂的“全息”,其實大多還得靠昂貴的半透膜、巨大的投影設(shè)備,甚至是一整套復(fù)雜的舞臺機關(guān)。想把初音未來裝進口袋?想在家里隨時隨地看一場盧浮宮的裸眼3D展?對不起,那時的技術(shù)只能對你回以一個禮貌而不失尷尬的微笑:設(shè)備太大,刷新太慢,帶不動啊!
然而,就在近日,上海理工大學(xué)突然甩出了一張“王炸”,直接把這個困擾全球全息界的痛點給平推了!這不是科幻小說,這是實打?qū)嵉挠埠丝蒲小I侠砉さ?strong>方心遠研究員和顧敏院士團隊,帶著一群年輕的學(xué)霸,在國際頂級期刊《自然·通訊》上發(fā)表了一篇震動業(yè)界的論文。標題聽起來就很不明覺厲——《基于電流尋址模式復(fù)用的GHz動態(tài)全息VCSEL芯片》。
翻譯成“人話”就是:他們造出了世界上最小、最快的全息芯片!這一波操作,簡直是給全息技術(shù)安上了“核動力引擎”。在此之前,傳統(tǒng)的動態(tài)全息系統(tǒng)就像是老牛拉破車。它們大多依賴空間光調(diào)制器(SLM)或者數(shù)字微鏡設(shè)備(DMD)。這些東西不僅體積大,還得外掛一個笨重的激光源,就像是給自行車裝了個大沙發(fā),既跑不快又占地方。而且,它們的刷新率通常只能停留在kHz級別。kHz是什么概念?在高速信息時代,這基本等同于看PPT。
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但上理工的這項新成果,直接把刷新率干到了1.93 GHz!注意,是GHz!這不僅僅是數(shù)量級的提升,這是從“徒步”直接跨越到了“光速飛行”。如果說以前的全息技術(shù)是“逐幀播放”,那上理工的這項技術(shù)就是“絲滑順暢”的4K高刷。從此以后,全息圖像不再是模模糊糊的影子,而是可以實時交互、瞬息萬變的高清現(xiàn)實。
在科研界,有個不成文的魔咒:集成度和高性能往往難以兼得。想要設(shè)備小,性能就得縮水;想要性能強,設(shè)備就得做成巨無霸。但這回,上理工團隊玩了一把“既要又要”。他們通過一種名為“半導(dǎo)體激光器與全息元件單片集成”的騷操作,直接把光源和全息生成器合二為一了。這就好比把以前的一整套家庭影院設(shè)備,壓縮進了一枚指甲蓋大小的芯片里。這種“電流尋址模式復(fù)用”技術(shù),不僅解決了系統(tǒng)體積龐大的問題,還順手把速度提到了極致。
這就是傳說中的“魚與熊掌兼得”。不僅做得小,還跑得快,這在芯片界簡直就是“開掛”般的存在。
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在這項重磅成果的背后,還有一個讓人不得不服的細節(jié)。這篇論文的第一作者是來自上理工智能科技學(xué)院的胡曉楠同學(xué)。
是的,你沒聽錯,當很多大學(xué)生還在為期末考試不掛科而轉(zhuǎn)發(fā)錦鯉時,上理的同學(xué)已經(jīng)作為第一作者在頂刊上指點江山了。共同第一作者是董毅博博士,而通訊作者則是方心遠研究員和顧敏院士這兩位大佬。這種“大佬帶飛、后浪沖天”的配置,展現(xiàn)了上理工極其硬核的科研傳承,這波操作,含金量拉滿,直接在科研圈刷足了存在感。
那么,這項技術(shù)到底能干啥?難道只是為了讓我們更方便地看紙片人跳舞嗎?格局打開!這項技術(shù)的潛力,足以重塑未來的信息交互方式。
真正的元宇宙需要海量的三維信息交互。有了這個GHz級別的全息芯片,未來的VR/AR眼鏡可能輕得像墨鏡一樣,而看到的虛擬世界卻比現(xiàn)實還逼真。現(xiàn)在的自動駕駛還要靠雷達掃來掃去,未來配合這種高速全息技術(shù),汽車對三維環(huán)境的感知將是毫秒級的,安全性直接指數(shù)級上升。在未來的6G時代,信息量將是爆炸式的。這種高吞吐量的全息處理技術(shù),就是承載海量數(shù)據(jù)的“超級高鐵”。
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可以說,未來已來,不僅僅是看初音未來!上理工的這項研究,是為未來的三維信息產(chǎn)業(yè)注入了一劑強心針。它告訴我們,全息技術(shù)不再是科幻電影里的特效,也不再是舞臺上昂貴的噱頭,它正在變成一種可以被集成、被量產(chǎn)、被塞進各種便攜設(shè)備里的基礎(chǔ)能力,上理工,這次是真的“泰酷辣”!
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