近日，中国科学院西安光学精密机械研究所的科研团队在智能光镊领域取得了重要进展，相关研究成果已在线发表在《PhotoniX》期刊上。全息光镊作为一种新兴的技术手段，在构造新型物质结构、研究细胞相互作用以及实现量子计算等方面展现出广泛的应用潜力。
全息光镊通过光场调控构建多光阱，能够同时捕获和操控多个粒子，从而将其排列成特定的结构。然而，在实际应用中，尤其是在高密度微粒集群的情况下，粒子间的碰撞常常导致团聚或丢失，进而影响组装的效率和结构的完整性。因此，传统的分批操控方式虽然可以避免碰撞，却导致了组装效率的低下。
为了解决这一问题，研究团队受到无人机集群控制和水下机器人队列操纵技术的启发，提出了“人工势场全息光镊”技术。这一创新方法有效地解决了多微粒动态光学操控中的粒子间碰撞问题，实现了微粒集群的全并行最优路径控制和结构组装。具体而言，该技术通过人工智能算法为光阱中的微粒添加了虚拟排斥场，使得在碰撞即将发生时，微粒能够通过局部位移绕过障碍物，从而保持组装过程的流畅。
研究表明，基于人工势场全息光镊的技术，可以实现对微粒阵列的无缺陷组装，极大地提升了组装效率。此外，借助匈牙利算法优化的最小路径方案，微粒可以在不同图案间实现快速转换。这一成果不仅推动了光镊在多比特量子计算、微纳级显示和生命科学等领域的应用，也为其他微观物质的组装方法提供了新的思路和启示。
总之，人工势场全息光镊的研究成果标志着光镊技术的一个重要里程碑，预示着在微观操控和物质组装领域将迎来新的发展机遇。随着这一技术的不断完善与应用，未来在科学研究和工业生产中，其潜力将愈加显现。
上海研润光机科技有限公司成立于2005年，是一家以研发、生产、非标定制自动化生产检测设备，计算机软件开发为主的高新技术企业，主导产品包括硬度计、试验机、金相制样、自准直仪、工业自动化生产检测设备，综合显微镜、三坐标、圆度仪、轮廓仪、影像测量仪、长度计量仪器、进口产品等光学和材料性能检测仪器。自2005年以来，公司产品已经广泛应用于大学、科研机构、航空航天、电子、机械、汽车、纺织、五金、塑胶、印刷、食品、医院、包装、模具等部门行业，为其实验室建立、规划，产品研发、检验提供了软硬件支持。如有需要，点此咨询在线客服
