Физики отправили сигнал в дыру во времени

Физики из США сделали шаг на пути к линии связи, которая защищена от прослушивания эффектом «дыры во времени». Специальная оптическая система таким образом искажает световые импульсы, что для стороннего наблюдателя сообщение словно исчезает между другими импульсами: возможность манипулирования временем впервые смогли применить на практике. Работа ученых опубликована в Nature, а кратко о ней рассказывает Nature News.

Суть эффекта, который был впервые продемонстрирован и представлен публике в начале 2012 года, такова: ученые берут последовательность световых импульсов и пропускают ее через материал с заранее рассчитанными оптическими свойствами. Импульсы сдвигаются относительно друг друга так, что определенный кусок всей последовательности в результате исчезает: во всей последовательности непреобразованных импульсов обнаруживается фрагмент, который никак не отражается на конечном результате.

По словам ученых, за счет этого возникает интервал, в который можно передать что угодно и для стороннего наблюдателя эта информация исчезнет — однако при помощи другой специальной оптической приставки ее можно будет извлечь из «временной дыры». Для этого последовательность импульсов снова пропустят через оптическую систему, которая выполнит обратное преобразование, однако для этого надо знать характер преобразования: последнее можно применить для создания защищенной линии связи.

Эффект «дыры во времени» получил название temporal cloaking (временного скрытия) по аналогии со spatial cloaking, пространственным скрытием. Последний также хорошо известен в популярной литературе как эффект «плаща-невидимки» и суть его кроется в возможности скрыть изменение волнового фронта так, чтобы спрятать объект в пространстве. Использовав несколько иной подход, ученые добились скрытия уже не пространственного, а временного.

Специалисты университета Пердью направили лазерный луч на фазовый модулятор, устройство, способное заданным образом менять фазу световой волны. Подобрав правильную последовательность сдвига фазы и добавив в схему оптоволоконный распределенный брэгговский отражатель — оптоволокно, составленное из множества идущих друг за другом фрагментов с разным коэффициентом преломления. Такие отражатели давно известны своей способностью менять спектр сигнала и его форму, а в сочетании с заданным сдвигом фаз стало возможно реализовать на практике предсказанный в 2010 году эффект «дыры во времени».

Исследователи продемонстрировали то, что посланный в определенные моменты времени между световыми импульсами полезный сигнал полностью исчезает; ученые также добились скорости передачи данных более 12 гигабит в секунду, что еще два года назад считали практически невозможным — первооткрыватели эффекта наблюдали слишком малую для практических применений скорость. По словам физиков сейчас перед ними стоит другая проблема, извлечь информацию из «временных дыр» обратно: это возможно в принципе при модификации установки, но в рамках проведенных экспериментов информация все-таки терялась безвозвратно.

Если систему временного сокрытия данных удастся доработать, то она сможет найти себе два применения. Первое, самое очевидное по версии Nature News заключается в создании защищенных каналов связи, злоумышленник без специального оборудования не только не извлечет сигнал из потока импульсов, но и не сможет зафиксировать хотя бы сам факт передачи данных (ряд криптоатак построен на анализе статистики: когда и в каком объеме передавали сигналы). Второе применение уже не столь очевидно: сигнал, скрытый во «временной дыре», может быть гораздо более устойчив к действию помех.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 22 февраля 2017
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонии

Сидеть!

Как молодая советская власть карала своих граждан
Наука и техника
 — 
00:02 26 февраля 2017
После большевистской попытки захвата власти 3-4 июля 1917 года в Петрограде

«События в столице застали Ильича врасплох»

Как Сталин, Ленин и Троцкий провели «жаркий» июль 1917 года
TEHRAN, Nov. 19, 2015 (Xinhua) -- Iranian engineers work at the South Pars gas field at the southern Iranian port of Assalouyeh, Iran, Nov. 19, 2015. The South Pars/North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. The South Pars or North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. It is one of the world's largest gas fields, shared between Iran and Qatar. (Xinhua/Ahmad Halabisaz) (Credit Image: Global Look Press via ZUMA Press)
Photographer: © Ahmad HalabisazПризрачная угроза
Сможет ли иранский газ бросить вызов интересам России?
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
Желтую расу — в лагеря
Жизнь японцев, интернированных в США во время войны
Мило ДжукановичИнтриги Черной Горы
Зачем Подгорица обвиняет Москву в попытке переворота
Продажи под прессом
Ретейлерам не удается реанимировать потребительский бум
Леонид Хазанов: Налоговая блокада
Или как облегчить экспорт металлургам
Детские деньги
Как открыть частный детсад и сэкономить
Сочи-2017
В бывшей олимпийской столице стартовал российский инвестиционный форум
Старые кирпичи, новые цены
Воскресший Nokia 3310 и таинственный Samsung: новинки Mobile World Congress
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонииСидеть!
Как молодая советская власть карала своих граждан
Ястреб сбит, ястреб сбит!
Пушка-ловушка, орлы и другие неожиданные способы уничтожить беспилотник
«Местные со мной два года не здоровались»
История программистки из Москвы, переехавшей в итальянские Альпы
Мимимиметр сломался
Азиатский бум на умилительных собак пришел в Instagram
Фильтр «зависть»
Звезда Instagram из Нью-Йорка показала изнанку интернет-славы
Я не знаю, как она это делает
Личный опыт: быть фитнес-звездой Instagram и многодетной матерью одновременно
Отпилите мне раму
Первый тест-драйв LR Discovery нового поколения – без рамы, но с пневмой
Супер-турбо
10 главных фактов о самом быстром в мире гибриде от Porsche
Внедорожники для асфальта
Внедорожники, которые беспомощны на бездорожье, но круты во всем остальном
11 разлученных автомобильных братьев
Как выглядят машины с одинаковыми именами в разных странах
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды