记者11月26日从昆明理工大学获悉，该校材料科学与工程学院教授杨正文团队与南京大学、清华大学等高校研究人员合作，首次发现了具有可重构忆阻行为的多色光致变色钼酸铅（PMO）微晶，实现了光学的互锁—级联哈希时空自加密。这对于我国重要海外实体资产安全以及关键技术的防克隆、防破解提供了新的解决方案。相关成果发表于国际期刊《先进材料》。
研究团队展示了一种多色光致变色的镱铒稀土离子掺杂钼酸铅微晶。当分别暴露于波长为405纳米、473纳米和808纳米的光时，它能够在浅黄色、灰色和粉色光学响应通道之间切换。这种微晶材料无需热场或电场等外部条件即可运行，使其成为需要全光解决方案的集成光子器件的理想选择。灰色和粉色通道表现出出色的可逆性和耐用性，两个通道的光学透过率调制比分别为60%和99%。灰色和粉色通道的光致变色机制分别归因于铅和钼之间的金属到金属电荷转移以及氧空位色心。灰色通道表现出易失性，而粉色通道则表现出卓越的非易失性，可稳定存在超过1500天。“这些独特的特性，使得时空自加密光学信息存储成为可能。”杨正文介绍。
利用PMO和掩模图案化光刻阵列，研究团队提出了一种新的光学加密范例——联锁级联哈希设备。与区块链加密技术类似，在这种设备中，不同的明文和私钥信息被编码在单独的光致变色通道中，并叠加在相同的介质内。所有密文，只有前一个获解密，后一个才能被解密，并且解密须在特定的时间范围内进行，以防止信息蒸发。否则，整个明文将受到硬件级别的自毁。这种方法特别适用于涉及含自主产权操作系统的高价值资产或知识产权类资产，可为其提供强大的防克隆和防破解措施。
据介绍，这项突破不仅在材料科学领域具有重要理论价值，更在信息安全、防伪溯源等领域展现出广阔的应用前景。随着量子计算等新兴技术的崛起，PMO材料的自加密特性及其在集成光学阵列中的应用，或为未来信息安全提供重要助力。
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