Metasurfaces enable manipulation of light propagation at an unprecedented level, benefitting from a number of merits unavailable to conventional optical elements, such as ultracompactness, precise phase and polarization control at deep subwavelength scale, and multifunctionalities. Recent progress in this field has witnessed a plethora of functional metasurfaces, ranging from lenses and vortex beam generation to holography. However, research endeavors have been mainly devoted to static devices, exploiting only a glimpse of opportunities that metasurfaces can offer. We demonstrate a dynamic metasurface platform, which allows independent manipulation of addressable subwavelength pixels at visible frequencies through controlled chemical reactions. In particular, we create dynamic metasurface holograms for advanced optical information processing and encryption. Plasmonic nanorods tailored to exhibit hierarchical reaction kinetics upon hydrogenation/dehydrogenation constitute addressable pixels in multiplexed metasurfaces. The helicity of light, hydrogen, oxygen, and reaction duration serve as multiple keys to encrypt the metasurfaces. One single metasurface can be deciphered into manifold messages with customized keys, featuring a compact data storage scheme as well as a high level of information security. Our work suggests a novel route to protect and transmit classified data, where highly restricted access of information is imposed.

中文翻译：

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用于动态全息和光学信息加密的可寻址超表面。

超颖表面使光传播的控制达到了空前的水平，这得益于传统光学元件无法获得的许多优点，例如超紧凑性，深亚波长范围内的精确相位和偏振控制以及多功能性。该领域的最新进展见证了功能泛滥的表面，从透镜和涡流束产生到全息照相不等。但是，研究工作主要集中在静态设备上，仅了解了超颖表面可以提供的机会。我们演示了一个动态的超表面平台，该平台允许通过受控的化学反应在可见频率下独立处理可寻址的亚波长像素。尤其是，我们创建用于动态光学信息处理和加密的动态超表面全息图。修饰为在氢化/脱氢时表现出分级反应动力学的等离子纳米棒构成了多重超表面中的可寻址像素。光，氢，氧和反应持续时间的螺旋度是加密超表面的多个密钥。可以使用自定义密钥将单个超表面解密为多种消息，其特点是紧凑的数据存储方案以及高级别的信息安全性。我们的工作提出了一种保护和传输机密数据的新颖途径，其中对信息的访问受到了严格限制。光，氢，氧和反应持续时间的螺旋度是加密超表面的多个密钥。可以使用自定义密钥将单个超表面解密为多种消息，其特点是紧凑的数据存储方案以及高级别的信息安全性。我们的工作提出了一种保护和传输机密数据的新颖途径，其中对信息的访问受到严格限制。光，氢，氧和反应持续时间的螺旋度是加密超表面的多个密钥。可以使用自定义密钥将单个超表面解密为多种消息，其特点是紧凑的数据存储方案以及高级别的信息安全性。我们的工作提出了一种保护和传输机密数据的新颖途径，其中对信息的访问受到了严格限制。