光的魔法：单块屏幕中隐藏数十幅图像

这一成就是由一种被称为超表面的特殊纳米结构实现的。该超表面比人类头发丝薄数百倍，能够在光线通过时对其进行精确操控。研究团队使用氮化硅制造了纳米级柱状结构，这种材料以其坚固性和优异的光学透明度而闻名。这些被称为“超原子”的结构，可在超表面对光进行精细调控。

该技术的一个显著特点是能够根据光的波长（颜色）和自旋（偏振方向）投射出完全不同的图像。例如，左旋圆偏振红光可能显示苹果图像，而右旋圆偏振红光则可能生成汽车图像。利用这项技术，研究人员成功在可见光谱范围内以20纳米间隔编码了36幅图像，并在可见光至近红外区域编码了8幅图像——所有这些图像都集成在单个超表面上。

这项创新尤为引人注目之处不仅在于其简化的设计和制造流程，更在于其提升的图像质量。团队通过引入噪声抑制算法，解决了以往图像串扰和背景噪声的问题，从而获得更清晰的图像，并将通道间干扰降至最低。

"这是首次通过单次相位优化过程实现自旋与波长信息复用，同时达成低噪声和高图像保真度，"Rho教授表示。"鉴于其可扩展性和商业可行性，该技术在众多光学应用领域具有强大潜力，包括高容量光学数据存储、安全加密系统和多图像显示技术。"

本研究由POSCO Holdings N.EX.T Impact计划支持，并获韩国科学技术信息通信部资助的国家研究基金会融合技术先导项目资助。