纳米结构的几许形状只需满意特定条件，并匹配入射光的波长，就可以大幅进步光学传感器的灵敏度。这是由于部分纳米结构可以极大地扩大或削减光的电磁场。据麦姆斯咨询报导，由Christiane Becker教授领导的HZB（德国亥姆霍兹国家研讨中心联合会）青年研讨组“Nano-SIPPE”正致力于开发这类纳米结构。计算机模仿是进行这类研讨的一种重要东西。来自Nano-SIPPE团队的Carlo Barth博士现在现已运用机器学习确认了纳米结构中最重要的场散布形式，并因此初次很好地解说了试验成果。
纳米结构上的量子点
该团队研讨的光子纳米结构由具有规矩孔状图画的硅层组成，其上覆有由硫化物制成的量子点涂层。激光激起后，挨近部分场扩大的量子点，比在无序表面上发出了更多的光。这可以在经历上证明激光怎么与纳米结构相互作用。
计算机模仿显现了在激光激起后，电磁场怎么在具有孔状图画的硅层中散布。如上图所示，形成了具有部分场最大值的条纹，因此量子点可以特别激烈地发光。
使用机器学习发现了十种不同的形式
为了体系地记载当纳米结构的各个参数发生变化时会发生什么，Barth使用在柏林Zuse研讨所开发的软件计算了每个参数集的三维电场散布。然后，Barth依据机器学习，经过其他计算机程序剖析了这些海量数据。
“计算机查找了大约45000条数据记载，并将它们分成了大约十种不同的形式，”他解说说。最终，Barth和Becker成功地确认了其间三种基本形式，在这三种基本形式下，光电磁场在纳米孔的各个特定区域被扩大了。
展望：勘探单个分子，例如：癌症标志物
这使得依据激起扩大的光子晶体膜可以针对简直任何使用进行优化。这是由于依据不同的使用，例如，一些生物分子会优先沿着纳米孔的边际积累，另一些生物分子则在纳米孔之间的渠道区域积累。
使用适宜的几许形状和精确的光激起，可以在所需分子的附着方位处，精确地发生最大电场扩大。其使用宽广，例如，这可以使癌症标志物光学传感器的灵敏度进步到单个分子水平。
