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.

подписатьсяОбсудить
Патруль на границеЯдерное обострение
Индия и Пакистан на пути к войне
«Роль России и США в Сирии сильно преувеличивают»
Василий Кузнецов о происходящем в Сирии и других странах Ближнего Востока
U.S. based cleric Fethullah Gulen at his home in Saylorsburg, Pennsylvania, U.S. July 29, 2016. REUTERS/Charles MostollerГидра Гюлена
Кого Эрдоган считает своим главным политическим противником
«Символ мощи и непредсказуемости — конечно же, медведь»
Турецкие эксперты объясняют, что их сограждане думают о России и русских
uly 25, 2016 - Philadelphia, Pennsylvania, U.S - The March For Our Lives heads down Broad St. towards the Democratic National Convention at the Wells Fargo Center. The march is in protest to the nomination of Hillary Clinton at the DNC and is made up of a coalition of Green Party activists, Bernie Sanders supporters, anarchists, socialists, and othersДругой альтернативы нет
Что предлагают независимые кандидаты в президенты США
Rostov's Sardar Azmoun reacts leaving a pithc after the Champions League Group D soccer match between Rostov and PSV Eindhoven, in Rostov-on-Don, Southern Russia, Wednesday, Sept. 28, 2016. (AP Photo/Str)Дон, банан
Какое наказание грозит «Ростову» за расистскую выходку болельщиков
День за дном
Российские ЦСКА и «Ростов» после второго тура ЛЧ оказались на последних местах
Сэм ЭллардайсСтрасти по четвертой власти
Как журналисты уволили главного тренера футбольной сборной Англии
Кубок мира. Канада — Европа 2:1. Видеотрансляция «Ленты.ру»
Европейцам не удалось победить и сохранить шансы на титул
Тереби честь смолоду
Кинопремьеры недели от «Дуэлянта» до «Глубоководного горизонта»
Свидетели эпох
В «Гараже» открывается выставка рисунков Гойи и Эйзенштейна
Не хочу учиться
11 показательных фильмов о детской и подростковой сексуальности
«Бурлаки прорубили здесь стенку, чтобы достать утопленника»
Алексей Иванов и Екатерина Дементьева читают «Золото бунта»
«Люди не видят разницы между порнографией и искусством»
Галеристы и фотографы о закрытии выставки Стерджеса
Рожать нельзя помиловать
Как живет страна, где за аборт можно получить 10 лет тюрьмы
Шедевр под носом
Самые популярные фотографии Instagram за сентябрь
Джентльмен из песочницы
10 ярких поступков детей, поставивших на место знаменитостей и политиков
Богат бедняк мечтами
Фотопроект о реальности и фантазиях бездомных людей
Париж-2016
Репортаж с Парижского моторшоу: день первый
Великий увозитель
Все, что нужно знать о новом Land Rover Discovery, в 27 фотографиях
Лошади на литры
Самые вместительные машины с моторами мощностью 600 л.с. и больше
Народный успех
Как прошел первый сезон в РСКГ победителя третьего сезона «Народного пилота»
Стенка на стенку
Джоконда, покемон и Корлеоне с Чебурашкой — лучшее от уличных художников Москвы
«За годы ожидания мы выдохлись. Живем сейчас где попало»
История покупателей жилья, заселенных в недостроенные дома в Подмосковье
«Мне угрожали, обещали закатать в асфальт»
История валютной ипотечницы, которая прошла оба кризиса и ни о чем не пожалела
Что-то пошло не так
Как выглядят населенные насекомыми города, жизнь без неба и море над головой
Кто купил Америку
Десять человек, которым на самом деле принадлежат земли США