你見過會“變臉”的芯片嗎？

在瑞士洛桑聯邦理工學院的實驗室里，科學家造出了一種薄如蟬翼的特殊芯片——當用普通光照射時，它可能只是一片透明；但換一束“螺旋光”打上去，立刻會浮現出另一幅完全不同的圖像。這種能“藏兩幅圖”的黑科技，正悄悄改寫光學加密、生物檢測甚至量子計算的游戲規則。

從“左手套戴不上右手”說起：光的“手性”秘密

生活中我們都有過這樣的體驗：左手套戴不上右手，因為它們是“鏡像對稱”卻無法重合——這種特性在科學里叫“手性（chirality）”。

手性是自然界的隱藏密碼：DNA像右螺旋的樓梯，大部分氨基酸是“左撇子”，連藥物分子的手性搞錯了，可能從治病變成致命。

而光也有“手性”——當光以圓偏振形式傳播時，電場會像螺旋槳一樣向左或向右旋轉，形成“左旋光”或“右旋光”。手性材料遇到這兩種光，反應截然不同：就像鑰匙和鎖，左旋光可能被吸收，右旋光卻能暢通無阻。

但長期以來，如何精準控制這種“光與手性”的互動，一直是個技術難題。直到科學家造出了“超表面”（metasurface）——一種由納米級“元原子”（meta-atoms）排列成的二維網格，像給光裝了個“定制濾鏡”。

超表面：用納米積木搭出“雙面圖像”

瑞士和澳大利亞的科研團隊合作，用鍺和二氟化鈣造出了這種超表面芯片。他們在芯片上排布了無數微小的“元原子”，每個“元原子”的形狀和角度都經過精心設計，就像在納米尺度玩“俄羅斯方塊”。

關鍵來了：這些“元原子”藏著雙重密碼——

用普通非偏振光照射時，“元原子”的大小差異會解碼出第一幅圖（比如澳大利亞鳳頭鸚鵡）；

換用圓偏振光（螺旋光）時，“元原子”的旋轉角度會觸發第二幅圖（比如瑞士馬特洪峰）。

簡單說，同一塊芯片里藏著兩套“光學密文”，只有用特定“光鑰匙”才能解鎖。團隊在《自然·通訊》發表的論文中提到，這種技術已經能在人眼不可見的中紅外波段實現，未來可能成為頂級防偽標簽——畢竟，連仿造者都不知道該用哪種光去照。

除了“捉迷藏”，它還能拯救生命？

這項技術的野心遠不止加密。

在生物檢測領域，很多藥物的有效成分是“手性分子”，但雜質可能是其鏡像分子（就像“假藥”）。用這種超表面芯片，只需一滴藥液，通過分析左旋/右旋光的反應差異，就能快速檢測藥物純度——對救命藥來說，這可能是生與死的差別。

在量子計算領域，偏振光本就是信息傳遞的“信使”，超表面對光手性的精準調控，或許能讓量子比特的操控更高效。

你想象過未來的身份證、鈔票甚至藥品包裝里，藏著只有特定光才能照出的“隱形印章”嗎？這種能和光“玩捉迷藏”的超表面技術，正把科幻照進現實。

關于這項黑科技，你還想知道哪些應用場景？

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