Оптика нового поколения. Ученые создали алгоритм для ускоренного проектирования метаматериалов
Российские и итальянские ученые разработали новый математический метод, позволяющий значительно ускорить расчеты, необходимые для проектирования сложных оптических структур. Это открытие поможет в создании оптических вычислителей, метаповерхностей и других передовых технологий.
Исследователи из Университета ИТМО и Сиенского университета предложили алгоритм, который позволяет упростить вычисления взаимодействия света с метаповерхностями — искусственными структурами, способными манипулировать световыми волнами. Эти материалы находят применение в создании оптических процессоров, плоских линз и даже "плащей-невидимок".
"Новые методы моделирования позволят продвинуться в разработке отечественных систем инженерного проектирования... Они будут полезны при разработке оптических вычислителей и нейронных сетей."
— Алексей Щербаков, ведущий научный сотрудник Университета ИТМО
Разработка основана на алгоритме Tensor Train, который был предложен российским математиком Иваном Оселедцом. Этот метод позволяет сжимать используемые в расчетах матрицы, значительно уменьшая объем вычислений без потери важной информации.
Проверки показали, что новый подход сокращает использование памяти и вычислительных ресурсов в разы. Это позволит ускорить разработку новых оптических систем и устройств. Сейчас ученые работают над внедрением алгоритма в инженерное программное обеспечение, что ускорит проектирование передовых технологий в сфере оптики и вычислений.
Источник: пресс-служба университета ИТМО