信息清静是一个关系到国家清静和主权、社会稳固、商业利益以及个人亲自利益等主要问题,而隐写术作为一门关于信息隐藏的艺术,自古以来即是信息清静防护中最主要的战略之一。它通过将信息隐藏进一个不引人注重的无关伪装中,来隐藏主要的信息,从而实现隐秘的信息存储与传输。历史上的隐形墨水法、微点隐写术,都在国家间的信息清静和商标防伪等领域取得了普遍应用。然而近几十年来,物理隐写术开展缓慢,着适用性和可靠性日益受到威胁。该领域的焦点难题有两点,一是古板物理隐写术中的信息纪录手段受限于微米级别的空间分辨率,其信息容量较小。二是物理隐写术在信息隐藏形式上缺乏实质的立异,缺乏新隐写手段。因此,怎样提高信息容量和开展新型信息隐藏手艺成为现在该领域的两个主要问题。
ng电子游戏物理学院王雪华教授和周张凯副教授、薛建材博士后等开展出一种能够有用战胜上述两个问题的新型隐写术——彩色图像中的纳米隐写术。该团队在此前开展出的全彩等离激元彩色印刷理论与手艺(Nat. Commun. 6: 8906, 2015)的基础上,将等离激元彩色印刷品作为信息隐藏的载体,其纳米级别的像素巨细带来了靠近100,000d.p.i.的超高分辨率(抵达光学衍射极限),极大的扩充了可隐藏的信息容量。另一方面,该团队开展出了使用结构微扰(即差池结构显示颜色造成可见影响的细小结构转变)来隐藏信息的新型隐写战略。着实验效果批注,使用此战略隐藏的信息无论在光谱上照旧在扫描电镜中都不可被发明,这就对信息实现了几近完善的隐藏,具有极高的清静性。

带有自我反监察功效的纳米隐写术
该团队使用两步微扰的要领提出了具有自我反监察功效的纳米隐写术(如上图所示)。首先,信息发送者使用微扰1将主要信息近完善地隐藏在彩色图形中。在目的吸收者收到信息载体后,他们需要先对其加载微扰2使得隐藏信息与配景之间泛起细小的光谱偏移,然后才华使用特定的光学滤波片将信息读取出来,而微扰2的加载历程将对作为伪装的彩图带来不可逆的图形转变,这就使得信息伪装载体同时能够作为自我反监察的指示器,即当吸收者在收到信息载体时,若是伪装图形爆发转变,则说明隐藏的信息已经被人窃取。
以上研究效果将隐写术推进到了纳米标准,这赋予了物理隐写术更大的应用与开展潜力,具有主要的刷新作用。研究中提出的近完善隐藏和自我反监察功效的看法,关于开展新型的信息清静防护要领也具有主要的启发意义。别的,结构微扰能够被“变废为宝”地用于信息隐藏,这为微纳光学领域展现了一个新的结构调控维度——微扰,为新型光学微纳结构的设计提供一种新的思绪。
上述研究事情以“Perturbative countersurveillance metaoptics with compound nanosieves”为题于2019年11月15日揭晓在Light: Science & Applications(IF:14)上,第一作者为薛建材博士后,通讯作者为周张凯副教授、仇成伟教授(新加坡国立大学)和王雪华教授。该研究事情获得了科技部重点研发妄想、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、“广东省特支妄想”科技立异青年拔尖人才、广东省自然科学优异青年项目、广州市科技立异委“珠江科技新星”项目以及光电质料与手艺国家重点实验室的大力支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41377-019-0212-4