"De introductie van de termen van de nulde orde en de termen van de tweede orde verdubbelt de rangorde van de vergelijking, wat consistent is met het aantal niet-nul singuliere waarden. Er kan worden aangenomen dat deze termen worden veroorzaakt door de onderlinge koppeling van aangrenzende meta -atomen", zegt Shao.

De onderzoekers hebben deze stroompatronen geëxtraheerd door middel van full-wave-simulaties. Op basis van de patronen voorspellen ze nauwkeurig de verspreide EM-golven van het metasurface in elke coderingstoestand.

"Een zeer nauwkeurige semi-analytische uitdrukking biedt ons een krachtig hulpmiddel om de statistische kenmerken van metasurfaces theoretisch te bestuderen. Met behulp van het macroscopische model wordt de onderlinge koppeling van elementen omgezet in huidige covariantie."

"Daarom hebben we uiteindelijk ontdekt dat de waarschijnlijkheidsverdeling van stroom op het metasurface een reeks afhankelijke normale verdelingen is. We vergelijken de differentiële entropie van afhankelijke verdeelde stromen met die van onafhankelijke en identieke stromen, en het verschil daartussen geeft het informatieverlies aan van digitale signalen omzetten in elektromagnetische golven”, zegt Wu.

Hoe het vermogen van het metasurface om informatie te verzenden kan worden geëvalueerd, is een urgent probleem dat moet worden opgelost bij de toepassing van metasurface-communicatiesystemen. In deze studie hebben de onderzoekers een nieuwe methode ontwikkeld voor het kwantificeren van informatieverlies veroorzaakt door onderlinge koppeling. In overeenstemming met de algemene cognitie neemt het informatieverlies toe naarmate de elementperiode afneemt.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift National Science Review .

Meer informatie: Rui Wen Shao et al, Macroscopisch model en statistisch model om elektromagnetische informatie van een metasurface voor digitale codering te karakteriseren, National Science Review (2023). DOI:10.1093/nsr/nwad299

Aangeboden door Science China Press