Äskettäin Xi'anin optiikan ja tarkkuusmekaniikan instituutti (osa Kiinan tiedeakatemiaa) on edistynyt älykkäiden optisten pinsettien alalla. Heidän havainnot julkaistiin PhotoniX:ssä.
Holografiset optiset pinsetit ovat tärkeitä uusien materiaalirakenteiden rakentamisessa, solujen vuorovaikutusten tutkimisessa ja kvanttilaskennan edistämisessä. Tämä tekniikka käyttää optista kenttämodulaatiota useiden optisten ansojen luomiseen, mikä mahdollistaa useiden hiukkasten samanaikaisen sieppauksen ja manipuloinnin. Nämä hiukkaset voidaan sitten järjestää tiettyihin kuvioihin. Käytännön sovelluksissa rinnakkainen manipulointi johtaa kuitenkin usein hiukkasten törmäyksiin - erityisesti suuritiheyksissä hiukkasklustereissa. Tämä voi aiheuttaa hiukkasten aggregoitumista tai häviämistä, mikä johtaa rakenteellisiin virheisiin. Näiden ongelmien välttämiseksi hiukkaset on usein siirrettävä kohdepaikoille peräkkäin, mikä rajoittaa kokoonpanon tehokkuutta.
Drone-parven ohjauksesta ja vedenalaisista robottimuodostelmista inspiroituneena tutkimusryhmä esitteli keinotekoisen potentiaalin kenttäholografisten optisten pinseteiden konseptin. Tämä lähestymistapa käsittelee hiukkasten välisiä törmäysongelmia hiukkasklustereiden dynaamisessa optisessa mikromanipulaatiossa, jolloin saavutetaan täysin rinnakkainen optimaalinen reitin ohjaus ja rakennekokoonpano. Tekoälyalgoritmeja käyttämällä he lisäsivät virtuaalisia hylkimiskenttiä hiukkasiin optisten ansojen sisällä (jossa hylkimisvoima on käänteisesti verrannollinen hiukkasten väliseen etäisyyteen), jolloin hiukkaset voivat välttää törmäyksiä tekemällä pieniä siirtymiä. Tutkimukset osoittavat, että tämä tekniikka mahdollistaa hiukkasryhmien virheettömän kokoamisen täysin rinnakkaisella käsittelyllä, mikä maksimoi kokoonpanon tehokkuuden. Lisäksi unkarilaisesta algoritmista johdetut optimaaliset polkuratkaisut mahdollistavat saumattoman siirtymisen eri kuvioiden välillä.
Näillä löydöillä on merkittäviä vaikutuksia optisten pinsettien kehittämiseen monibittisessä kvanttilaskennassa, mikro-/nano-mittakaavan näytöissä ja biotieteissä, ja ne tarjoavat oivalluksia muiden mikroskooppisten materiaalien kokoamismenetelmien kehitykseen.