Wie KI mit Quantentechnologie Oberflächen „fühlen“ lernt

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der Künstliche Intelligenz erstmals Oberflächen „fühlen“ und deren Eigenschaften präzise messen kann.

AI-basierte Technologien beherrschen bereits Sehen, Berechnen und Erschaffen. Doch die Fähigkeit, Oberflächen zu „fühlen“ und deren Eigenschaften zu messen, war bisher eine Herausforderung. Das könnte sich nun ändern.

Ein Team des Stevens Center for Quantum Science and Engineering (CQSE) hat eine Methode vorgestellt, bei der Künstliche Intelligenz und Quantentechnologie kombiniert werden, um Oberflächen präzise zu analysieren. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal *Applied Optics* veröffentlicht.

Die Methode nutzt einen photonengesteuerten Laser, der kurze Lichtimpulse auf eine Oberfläche abgibt. Die zurückgestreuten Photonen enthalten sogenannte Speckle-Rauschmuster, die normalerweise als störend gelten. Doch das CQSE-Team hat eine KI entwickelt, die diese Muster interpretiert und daraus detaillierte Informationen über die Oberflächentopografie gewinnt.

Zur Erprobung wurden 31 Sandpapiere mit unterschiedlichen Rauheiten untersucht. Dank der präzisen Algorithmen konnte die KI Strukturen mit einer Genauigkeit von bis zu 4 Mikrometern analysieren – vergleichbar mit den besten derzeit verfügbaren industriellen Geräten.

Neben der Fertigungsqualität bietet die Methode auch Potenzial in der Medizin. Zum Beispiel könnte sie helfen, winzige Unterschiede in der Rauheit von Hautoberflächen zu erkennen, die für die Diagnose von Hautkrebs entscheidend sein können.

„Die Kombination aus Quantentechnologie und KI eröffnet neue Möglichkeiten für die Oberflächenanalyse,“ erklärt Yuping Huang, Direktor des CQSE. Die Technik könnte auch in autonomen Fahrzeugen oder Smartphones Anwendung finden, die bereits LiDAR-Technologien nutzen.