4月20日,应我院张诚教授邀请,浙江大学研究员、博士生导师钱超来我院进行交流访问,并在326期光电信息大讲堂进行了主题为“智能超材料与超材料智能”的报告。此次报告在光电信息大楼C111举办。本次报告深入探讨了人工智能与超材料领域的交叉融合与双向赋能,引起了现场听众的热烈反响。
报告围绕超材料与人工智能的相互作用展开,钱超研究员将其系统性地划分为两大核心板块进行讲解:
一、智能超材料(外驱智能):
钱超研究员首先回顾了超材料从本世纪初早期的被动无源超表面,发展到具有可调谐性的有源超表面,再到如今能够根据环境自动响应的智能超表面的演进历程。
报告详细介绍了团队在超材料“逆向设计”领域的三项核心工作:基于异构迁移学习的正向预测、利用物理因果神经网络的逆向设计,以及频谱互关联技术。他提出了集感知、决策和执行一体化的系统架构,使智能超材料自动适应变化的外部环境和用户需求。在实际应用展示环节,钱超研究员分享了智能自适应器件在电磁隐身领域的突破,例如通过改变超表面状态,实现地面小车、空中无人机在不同背景下的动态隐身和“变色龙”式的伪装。此外,他还前瞻性地探讨了“集群智能”在超材料中的应用,构想了多架配备智能超材料的无人机或小车在空间中协同配合,以实现群体隐身或欺骗雷达的先进战术概念。
二、超材料智能(内生智能):
报告的第二部分打破了常规思维,探讨了如何反向利用超材料的物理结构特性来实现计算推理任务。钱超研究员指出,可以将特定的人工神经网络直接映射并集成到多层超材料的设计中。这种基于电磁波或光波在材料内部透射和反射的“波计算”方式,能够以光速直接完成复杂的数学矩阵运算,大幅降低了传统电子计算的功耗和时间延迟。他展示了利用这种物理架构执行图像识别、方程求解等任务,并分享了关于如何在超材料体系中引入非线性特征以应对更复杂计算的前沿探索。
在报告的问答环节中,钱超研究员与现场师生进行了积极的互动交流,针对阵列单元的部署与优化等专业问题进行了细致解答。本次学术报告内容丰富、视角独特,不仅梳理了该领域的学科脉络,也为未来智能材料与新一代计算架构的研发提供了极具价值的指导思路。

钱超博士,浙江大学研究员、博士生导师,国家优秀青年基金获得者,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系兼聘助理教授。2015年本科毕业于杭州电子科技大学电子信息工程专业,2020年获浙江大学电子科学与技术博士学位,2019-2020年在美国加州理工学院访问。长期从事超表面、智能隐身、逆向设计和光计算研究,以第一/通讯作者在Nature Photonics、Nature Communications(6篇)等期刊发表论文60余篇。