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引言

超材料作为二十一世纪的科技里程碑，以其独特的物理属性在光电和信息传输领域展现出了巨大的应用前景。在近期举办的2024浦江创新论坛——面向未来信息产业的新材料创新发展论坛上，与会的中国工程院院士、清华大学教授周济预测，超材料可能即将步入大规模产业化的阶段。

超材料定义

“超材料”这一概念最早由美国德克萨斯州奥斯汀大学的Rodger M. Walser教授提出，指的是自然界不存在的、通过人工制造的、具备三维周期性结构的复合材料。

中国在超材料领域的进展

中国在超材料研究领域起步较早，已取得了显著成就。这一材料突破了传统材料的物理定律，引入了全新的设计和调控研究方法。展望未来，超材料有望解决光信息技术领域的关键挑战，为光电转换技术开辟新途径。

数字编码超材料的革新

中国科学院院士、东南大学教授崔铁军强调，超材料因其能够实现自然界材料无法达到的电磁特性，如负折射率和负磁导率，而在过去几十年内受到广泛关注。然而，传统超材料存在功能受限、缺乏实时调控的问题。为此，崔铁军团队于2014年提出了数字编码超材料概念，通过二进制0和1来描述材料属性，实现了材料的可编程性。

数字编码超材料的潜力

数字编码超材料的核心在于其高度的可编程性，通过不同的0和1序列，超材料能够灵活控制电磁波，其编码序列数量之多（每n个单元可达2^n）远远超过了宇宙中原子总数，为电磁波调控和信息处理提供了前所未有的可能性。

应用前景

在无线通信领域，超材料的灵活性使其在构建低成本相控阵和优化信号覆盖方面展现出巨大潜力。此外，超材料与人工智能的结合，为实现具身智能和智能家居设备的发展开辟了道路。

数字编码超材料与AI融合

崔铁军教授展示了其团队开发的信息超材料电磁+大模型，该模型整合了语言大模型和不同编码库大模型，能够理解并执行指令，实现与超材料的高效交互。这一创新展示了超材料在人工智能领域的应用前景，为构建智能设备提供了新的思路。

综上所述，超材料不仅推动了科技的进步，也为未来的信息产业带来了无限可能。随着研究的深入和应用的扩展，超材料将成为连接物理世界与数字世界的桥梁，引领科技创新的新纪元。