重拳出擊“偽資訊”，讓防偽更真！光子安全系統利用全息平臺讓偽造者無所遁形

江蘇鐳射聯盟導讀：

若利用韓國浦項科技大學（POSTECH）研究人員建造的兩級加密全息安全裝置，資訊偽造或許無所遁形，密碼等或許只是個人的“專屬”。

韓國浦項科技大學（POSTECH）研究人員發表在《Nature Communications》中的研究創造了新的動態密碼技術。該技術的平臺是一個

雙功能、畫素化的元表面

，允許同一裝置控制光的多種屬性，包括波長、相位和偏振等。

元表面的雙功能性來自材料中的雙功能亞原子，它既是諧振器又是波導，允許元表面中每個空間位置的顏色和相位複用。元表面的畫素化是透過將亞原子組合在一起而產生的。這使得研究人員能夠為輸出光束分配任意的偏振態，反過來又允許他們使用元曲面來設計光的多種屬性。

▲向量全息影象生成。每個數字影象都有一個獨特的偏振狀態，允許透過額外的光學裝置獲得選擇性資訊。來源：POSTECH。

基於元表面的安全裝置可產生結構色印刷和向量全息術。兩步驗證過程是首先在白光下觀察結構色，然後在鐳射照射下再現全息圖。

該裝置建立了一個向量全息標籤，可顯示那些可以用肉眼觀察或用相機掃描出來的包含各種顏色的二維碼。在鐳射照射下，該裝置呈現偏振編碼的3D全息影象。該影象具有獨特的偏振狀態，並且可以透過液晶分析儀選擇性地開啟或關閉，以僅使某些加密數字可見。向量全息圖可以使用多個偏振通道，並且每個全息圖保持特定的偏振，以將其與先前渲染的全息圖區分開來。使用者用智慧手機掃描元光學裝置上的二維碼，生成由隨機陣列成的密碼。當該密碼用於元光學裝置時，第二密碼顯示為加密的全息影象。

為了驗證此想法，研究人員設計了一個光學安全平臺，並在其中加入了液晶。研究人員在白光下解密了一張影象，擁有了第一把鑰匙。接著他們使用相應的資訊，透過投影向量全息影象完全解鎖加密資訊。這種電可調光子安全平臺是銀行和商家使用的兩級加密一次性密碼安全機制的光學版本，可能是兩級加密的重大進步——彩色影象必須解密才能提供金鑰。該金鑰必須用於完全解鎖透過投影向量全息影象獲得的加密資訊。基於元表面的安全裝置可用於光學感測器、全息顯示器、安全和防偽應用。

▲向量全息彩色印刷品。用肉眼觀察時，該裝置會顯示一個雙色二維碼影象，但在鐳射照射下，加密的向量全息影象被投射到空間中。這種具有獨特偏振狀態的全息影象可以透過液晶分析儀選擇性地開啟或關閉，從而只使某些加密數字可見。

據研究人員稱，現有的元表面裝置只能調製光的一種特性。領導這項研究的Junsuk Rho教授說：“這種向量全息彩色列印平臺比迄今為止報道的元表面裝置更先進，它還證明了一個光學裝置可以調製不同自由度的光。與傳統的動態口令（下圖）不同，這是一種高度完善的

光學OTP（One-time Password，動態口令）裝置，有望成為一種新興的光學加密技術

，適用於設計和分析亞原子。”