加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的工程师公布了光学计算技术的一项重大进展，有望增强数据处理和加密。这项研究发表在《激光与光子学评论》杂志上。

这项由 Aydogan Ozcan 教授及其团队领导的创新工作展示了一种能够执行高维排列运算的可重构衍射光网络，为电信和数据安全应用带来了重大飞跃。

排列运算对各种应用(包括电信和加密)至关重要，传统上依赖于电子硬件。然而，加州大学洛杉矶分校团队的进步利用全光学衍射计算以多路复用的方式执行这些操作，大大提高了效率和可扩展性。

该研究利用光的固有特性，提出了一种通过多路复用衍射光网络执行高维排列运算的新方法。

创新衍射设计

该团队的设计采用可重构多路复用材料，使用深度学习算法进行结构化。网络中的每个衍射层都可以在四个方向上旋转：0°、90°、180° 和 270°。这使得 K 层可旋转衍射材料能够执行多达 4K 个独立排列操作，使其用途广泛。

通过应用特定的逆置换矩阵可以解密原始输入数据，确保数据安全。

实验验证与应用

为了证明该技术的实用性，研究人员利用四个可旋转的衍射层近似了 256 个随机选择的排列矩阵。他们还通过集成偏振自由度展示了该设计的多功能性，进一步增强了其多路复用能力。