Отправлен сигнал во временную дыру

Американские физики шагнули вперед в вопросе связи, защищенной от прослушивания своеобразным эффектом «дыры во времени». Оптическая система искажает по-особенному световые импульсы и сообщение для постороннего наблюдателя, будто теряется среди других импульсов, а кроме всего прочего, возможность манипулирования временем смогли использовать впервые практически.

Суть данного эффекта, продемонстрированного первый раз и представленного публике еще в 2012г., заключается в следующем: ученые пропускают последовательность световых импульсов через материал с рассчитанными оптическими свойствами. Эти импульсы сдвигаются друг относительно друга таким образом, что, в конце концов, определенный кусок последовательности просто исчезает: в последовательности непреобразованных импульсов находится фрагмент, который совершенно не отражается на итоге всего опыта.

Ученые утверждают, что в данном случае появляется интервал, когда можно передать что-то, а для человека постороннего данная информация просто исчезнет — но с помощью прочей оптической приставки она сможет быть извлечена из данной «временной дыры». В этом случае последовательность импульсов опять пропустят по оптической системе, выполняющей обратное преобразование, но здесь требуется знание характера преобразования, и это все может быть применимо непосредственно для создания специальной защищенной связи.

Эффект под названием «дыры во времени» получил еще одно название, то есть temporal cloaking типа spatial cloaking, что означает - пространственное скрытие. Последний хорошо известен в литературе как «плащ-невидимка», суть которого находится в возможности скрывать изменение волнового фронта таким образом, чтоб прятать в пространстве целый объект. Применив немного другой способ, ученые смогли получить скрытие временное, а не пространственное.

Специалисты из университета Пердью попробовали направить лазерный луч на модулятор фазового типа, то есть устройство, которое может заданным образом поменять фазу световой волны. Выбрав правильную последовательность сдвига данной фазы, а также использовав схему оптоволоконного распределенного брэгговскового отражателя, то есть оптоволокна, которое состоит из большого количества фрагментов, идущих один за другим с различным коэффициентом преломления. Подобные отражатели известны способностью менять форму и спектр сигнала, вместе же с заданным сдвигом наличествующих фаз можно на практике реализовать эффект «дыры во времени», который предсказан был еще в 2010г.

Исследователи смогли продемонстрировать, что полезный сигнал, которые посылается между световыми импульсами в некоторый момент времени, исчезает полностью; ученые получили скорость передачи данных больше 12 гигабит в сек., а это два года назад являлось просто невозможным, потому что первооткрыватели данного эффекта наблюдали малую скорость для практических использований. Физики утверждают, что сейчас у них есть иная проблема, а именно- нужно извлечь информацию из этих «временных дыр» обратно, что вероятно только при модификации установки, однако при уже проведенных экспериментах вся информация терялась безвозвратно.

Если данного рода систему удастся доработать, она сможет себе найти, как минимум, пару применений. Первое, которое является самым явным по утверждению Nature News, это создание защищенных каналов связи, из которых злоумышленник без оборудования не извлечет сигнал из общего потока импульсов, а кроме того не сможет даже зафиксировать сам факт передачи этих данных. А второе применение - сигнал, который может быть скрыт во «временной дыре», намного устойчивее к помехам.