eLight | 智能超材料：信息与物理一体化操控

今日，北京大学 李廉林 教授和东南大学 崔铁军 院士合作，在卓越计划高起点新刊《eLight》上发表了综述长文《Intelligent metasurface: control, communication and computing》，系统综述了智能超表面在电磁物理与信息调控、通信、计算、及感知等方面的最新进展，讨论了智能超表面的挑战、发展趋势和未来展望。

随着电磁物理与信息操控技术的迅猛发展，5G/6G 通信、物联网、数字孪生、元宇宙等一系列激动人心的发展规划与理念应运而生，但面临信息容量瓶颈、摩尔定律、边缘计算、上帝视角感知等一系列需要解决的挑战性难题。

智能超材料是人工电磁材料与人工智能两大领域的融合，是数字编码超材料的信息化和智能化的发展，也是电磁物理与数字信息的一体化智能调控平台，有望推动人、系统和环境的智能化交互，为解决上述难题提供了重要思路。

近年来，东南大学崔铁军院士团队和北京大学李廉林教授团队合作，在智能超材料基础理论和算法，新概念/新体制无线通信、波计算、智能感知等方面取得了一系列创新性成果，为解决传统方法在容量、能耗、安全性、成本等方面的难题提供了重要技术支撑。

在该综述论文中，作者梳理了超材料、数字编码超材料、现场可编程超材料到智能超材料的发展脉络，讨论了智能超材料的物理信息调控机理以及智能隐身、无线能量输能、动态全息成像等若干波束-波形调控应用，进而讨论了智能超材料的三种无线通信新架构：非信息调制的智能反射超表面主动通信、信息调制的智能超表面主动通信、信息调制的智能超表面被动通信。

之后，论文介绍了智能超材料在波计算方面的新进展，重点讨论了全波处理智能感知、物理-数字混合智能感知、以及物理-数字一体化智能感知等三种智能感知新架构。

最后，论文给出了智能超表面的挑战、发展趋势和未来展望。智能超材料是一个新兴研究方向，涉及物理、材料、数据科学、信息与系统等诸多学科，有很多开放问题需要在未来逐一解决。

该文章采取了透明评审的创新出版模式，审稿报告与文章一同发表。文章发表之后，受到了 EurekAlert! 等国际科技媒体的重点报道。

论文信息  

Li, L., Zhao, H., Liu, C. et al. Intelligent metasurfaces: control, communication and computing. eLight 2, 6 (2022). 

https://doi.org/10.1186/s43593-022-00013-3

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