復旦突破！實現“雙零散射”隱形，迄今最接近“真正透明”！

科學家長期以來的一個夢想，被復旦大學的研究人員向前推進了關鍵一步。

近日，復旦大學教授黃吉平團隊在《物理評論快報》發表最新成果，首次在實驗上實現了"雙零散射"隱形，一臺裝置不僅對外部環境毫無影響，就連包裹它的超材料外殼內部，也保持了完全正常的物理狀態。

這是隱形技術領域迄今最接近"真正透明"的一次實驗驗證。

超材料是一類經過精心設計、具有天然材料所不具備的特殊性能的人工材料。過去二十年，材料科學家一直試圖用超材料打造"隱形斗篷"，讓被包裹的裝置不干擾周圍的電磁場、熱場或其他物理場，從而在探測手段面前"消失"。

這個方向取得了不少進展，但始終有一個頑固的缺陷：斗篷能讓外部環境看起來一切正常，但被包裹物體和超材料外殼之間的區域，往往處于嚴重的物理場扭曲狀態。

打個比方，這就像一個人穿著偽裝服站在人群中，從外面看完全融入了背景，但偽裝服里面的人卻熱得滿身大汗，狀態一塌糊涂。從嚴格意義上說，這樣的裝置并沒有實現真正的隱形，它只是"對外隱形"，而非"全局透明"。

黃吉平在接受采訪時直接指出了這個行業困境："在很多情況下，超材料可以消除對周圍環境的干擾，但這往往會在超材料內部制造出新的干擾。一個問題的解決，代價是制造了另一個問題。"

復旦團隊的解題思路分成兩步。

第一步，沿用常規方法，用超材料外殼消除裝置對外部環境的擾動，讓外部溫度場看起來完全正常。第二步，引入額外的坐標變換，對超材料殼體內部的溫度分布進行修正，讓內部的溫度分布同樣保持規律和無擾動狀態。

內外同時"歸零"，這正是"雙零散射"的含義。

要在實驗上實現這一設想，最大的挑戰在于如何制造具有特殊各向異性熱性質的超材料，即讓熱能在材料內部按照設計好的路徑精確流動。這種微觀結構的設計極其復雜，研究團隊引入了深度學習算法來完成這項任務，由AI生成滿足所需熱性質的微觀結構方案。

樣品制造完成后，團隊在溫度梯度條件下進行了測試，并用紅外相機實時觀察溫度分布。結果顯示，裝置內外的等溫線全部保持筆直，沒有任何彎曲或扭曲，完全符合理論預測。

"實驗確認，裝置內外的溫度保持不變，"黃吉平說，"我們首次實現了擴散系統中真正的透明。"

這次實驗的舞臺是熱場，但背后的數學框架通用性極強。控制熱擴散的方程，與描述聲波、光波乃至機械振動的方程在數學形式上高度相似。這意味著，今天在熱場中驗證的雙零散射方法，理論上可以平移到聲學隱形、光學隱形和振動隔離等領域。

黃吉平已經明確表示，團隊下一步計劃將這一框架推廣到聲波、光和機械振動的控制中，并探索與人工智能結合，打造能夠自動適應環境變化的"智能隱形"系統。

在具體應用上，熱透明傳感器是最直接的近期目標。普通溫度傳感器有一個固有缺陷：傳感器本身會改變它所在位置的溫度，導致測量結果存在系統誤差。而基于雙零散射原理制造的傳感器，理論上可以在不擾動被測溫度場的情況下完成測量，這對精密醫療檢測和量子計算散熱管理等場景極具價值。

在量子計算領域，任何細微的熱擾動都可能引入計算誤差。一個真正熱透明的溫控系統，有望成為提升量子比特穩定性的關鍵工具之一。

黃吉平團隊的這項成果，讓科幻小說里的隱形技術，又向現實靠近了一格。