将量子科学与机器学习相结合，产生了一种可以精确测量表面触感的模型。

科学家首次赋予人工智能（AI）“感觉”表面的能力，为在现实世界中应用这项技术开辟了一个新的维度。

利用量子科学，科学家们将光子发射扫描激光器与一种新的人工智能模型结合起来，该模型经过训练，可以分辨激光成像的不同表面之间的差异。

10月15日发表在《应用光学》（Applied Optics）杂志上的一项新研究概述了该系统，该系统向表面发射一系列短光脉冲来“感受”它，然后反向散射的光子或光粒子带着斑点噪声返回 —— 这是图像中表现出来的一种缺陷。这通常被认为对成像有害，但在这种情况下，研究人员使用人工智能处理噪声伪影，使系统能够识别物体的地形。

“这是人工智能和量子的结合，”该研究的合著者、新泽西州史蒂文斯理工学院的博士生丹尼尔·塔丰在一份声明中说。

研究小组使用了31种不同的工业砂纸，其粗糙度从1微米到100微米不等，最厚的砂纸大约相当于人类头发的宽度。研究人员随后建立了激光雷达系统，该系统使用以皮秒脉冲发射的激光束（十万亿分之一秒）。

光脉冲通过收发器，击中砂纸，然后反弹通过系统进行人工智能分析。后向散射光子来自表面上的不同点，并使用单光子探测器进行计数。

结果达到了大约8微米的平均误差，但在人工智能处理多个样本后，这一误差提高到了4微米。这大致符合目前使用的轮廓仪设备的精度。

丹尼尔·塔丰在声明中说：“有趣的是，我们的系统对最细粒度的表面效果最好，比如金刚石研磨膜和氧化铝。”这些材料通常是在砂纸上用于特定的应用。

科学家们说，这种新方法可以用于各种应用，包括在医学环境中检测痣的厚度，痣可能是皮肤癌的前兆。

史蒂文斯量子科学与工程中心（CQSE）主任黄玉平在声明中说：“摩尔粗糙度的微小差异，太小了，无法用肉眼看到，但用我们提出的量子系统可以测量，可以区分这些条件。”“量子相互作用提供了丰富的信息，使用人工智能快速理解和处理它是下一个合乎逻辑的步骤。”

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