Технология сокрытия событий во времени
Технология сокрытия событий во времени, своего рода временного плаща-невидимки, который может скрывать в пространстве трехмерные объекты, позволяет скрыть от постороннего наблюдателя некие события таким образом, словно бы они никогда и не происходили в реальности. Эта технология, управляющая передачей света лазера, распространяющегося по оптическому волокну, позволяет скрывать информацию, делая ее невидимой для всех, кроме конечного получателя, знающего о наличии и параметрах передачи такой информации.
Работу временного плаща-невидимки проще всего пояснить следующим примером. Представьте себе непрерывный поток автомобилей, двигающихся по дороге. Приближаясь к пешеходному переходу, по которому человек пересекает дорогу, автомобили притормаживают, давая ему возможность беспрепятственно перейти через эту дорогу. И после этого, когда автомобили догоняют и воссоединяются с ушедшей вперед частью автомобилей, никто не может по любым признакам определить, что в этом потоке когда-либо существовал промежуток. Финита, факт перехода человеком дорогу полностью скрыт от наблюдателя, следящего за потоком автомобилей.
Точно также, как и автомобили на дороге, фотоны, двигающиеся по оптическому волокну, могут быть "приторможены", образуя промежутки, в которых может быть сокрыта передаваемая информация. Более того, еще в прошлом году группа ученых из университета Пурду (Purdue University), создала устройство, позволяющая скрыть в оптическом волокне поток данных, скоростью 1.5 гигабита в секунду, чего в теории уже вполне достаточно для практического применения этой технологии. Однако ученые слегка перестарались, передаваемая информация была скрыта столь хорошо, что им самим не удалось ее расшифровать и прочитать. Но к настоящему моменту времени ученые успешно справились с преодолением этого препятствия, которое они самим себе и воздвигли.
Как и в прошлые разы, ученые создали в одном оптоволоконном кабеле два коммуникационных канала при помощи лазеров, излучающих свет разной длины волны. Каждый из лазеров работал на одной из стандартных коммуникационных частот, но свет первого и второго лазера модулировался таким образом, что второй канал был спрятан во времени в недрах первого канала. Зная параметры временного сокрытия, получатель информации может настроить свое оборудование на прием только второго канала и получать секретную информацию, невидимую для сторонних наблюдателей.
"Наше новое устройство можно рассматривать не просто как шифратор и дешифратор, препятствующие несанкционированному получению информации третьей стороной" - рассказывает Джозеф Лукенс, инженер-электрик из университета Пурду, - "На основе таких технологий могут быть созданы новые коммуникационные системы, позволяющие за счет временного сокрытия производить более плотную упаковку передаваемых данных, значительно расширяя полосу пропускания существующих коммуникационных каналов, возможности которых подходят к пределам физических ограничений".
Ученые получили первые доказательства возможности сокрытия событий во времени.
В последнее время в средствах массовой информации проскакивает немало сообщений и новостей на тему создания "плащей-невидимок", устройств или покрытий, делающих объекты невидимыми в различных средах и в различных диапазонах электромагнитных волн, включая и свет. Первые плащи-невидимки работали только в микроволновом диапазоне частот, но прошло несколько лет, и ученые заговорили об устройствах, скрывающих объекты в диапазоне видимого света, в диапазоне звуковых волн, в магнитном поле и даже под водой. Используя такие технологии даже было разработано устройство, создававшее иллюзию того, что один объект похож на другой.
Но сегодня, Моти Фридман (Moti Fridman) и коллеги из Корнуэльского университета (Cornell University) в Итаке, сделали еще один шаг в разработке технологий невидимости. Эти ученые спроектировали и изготовили устройство, которое позволяет скрыть события во времени. Сокрытие событий во времени возможно благодаря двойственной природе пространства-времени в теории электромагнетизма. Таким образом, дифракция луча света в пространстве эквивалентна с математической точки зрения временному распространению света через диспергирующую среду. Немного заумно? Говоря проще, дифракция и дисперсия света являются симметричными явлениями в пространстве-времени.
Такое утверждение натолкнуло ученых на интересную идею, достаточно просто изготовить линзу, которая будет фокусировать свет в пространстве, используя явление дифракции, таким образом, возможно использовать явление дисперсии, что бы изготовить линзу, фокусирующую время. Такие временные линзы могут быть изготовлены благодаря использованию устройств, называемых электрооптическими модуляторами. "Эта временная линза может сжать или увеличить поток времени" - утверждает Фридман.
Уловка, к которой прибегли ученые, создавая временной плащ-невидимку, заключается в последовательном размещении двух временных линз. Луч лазерного света, проходящий сквозь первую линзу, подвергался временной компрессии, а вторая линза разворачивала его в изначальное состояние. В момент, когда сжатый во времени свет проходил сквозь промежуток между двумя линзами, оставался пустой промежуток, т.е. в течение очень короткого отрезка времени получалось своего рода дыра во времени и любое событии, произошедшее в этот момент не могло быть зафиксировано снаружи. В качестве события, которое требовалось скрыть, являлся луч света второго лазера, который посылал короткие импульсы света в промежуток между двумя линзами, точно в заданные промежутки времени. И устройство сокрытия событий во времени сработало! Подтверждением тому являлся свет первого лазера, выходящий из второй линзы, который не был подвержен никаким искажениям и изменениям.
Таким образом, пространство между двумя временными линзами стало своего рода временным плащом-невидимкой, который "стирает" события, происходящие в определенные моменты времени. Конечно, как и все первые экспериментальные устройства, это устройство имеет ряд ограничений и недостатков. Самым важным является то, что устройство скрывает события, которые длятся всего 110 наносекунд, и Фридман говорит, что самым длительным временем существования скрываемого события, чисто теоретически, может быть отрезок времени в 120 микросекунд.
Несмотря на столь скромные результаты этого большого открытия и принимая в расчет темпы развития современной науки, можно надеяться, что в недалеком будущем появятся устройства, позволяющие скрывать объекты и события во времени сколь угодно долго. Это предоставит людям столь необычные и фантастические возможности, что ни я, и даже сами ученые, не могут предположить, в каких практических целях может быть использована данная технология.
В последнее время в средствах массовой информации проскакивает немало сообщений и новостей на тему создания "плащей-невидимок", устройств или покрытий, делающих объекты невидимыми в различных средах и в различных диапазонах электромагнитных волн, включая и свет. Первые плащи-невидимки работали только в микроволновом диапазоне частот, но прошло несколько лет, и ученые заговорили об устройствах, скрывающих объекты в диапазоне видимого света, в диапазоне звуковых волн, в магнитном поле и даже под водой. Используя такие технологии даже было разработано устройство, создававшее иллюзию того, что один объект похож на другой.
Но сегодня, Моти Фридман (Moti Fridman) и коллеги из Корнуэльского университета (Cornell University) в Итаке, сделали еще один шаг в разработке технологий невидимости. Эти ученые спроектировали и изготовили устройство, которое позволяет скрыть события во времени. Сокрытие событий во времени возможно благодаря двойственной природе пространства-времени в теории электромагнетизма. Таким образом, дифракция луча света в пространстве эквивалентна с математической точки зрения временному распространению света через диспергирующую среду. Немного заумно? Говоря проще, дифракция и дисперсия света являются симметричными явлениями в пространстве-времени.
Такое утверждение натолкнуло ученых на интересную идею, достаточно просто изготовить линзу, которая будет фокусировать свет в пространстве, используя явление дифракции, таким образом, возможно использовать явление дисперсии, что бы изготовить линзу, фокусирующую время. Такие временные линзы могут быть изготовлены благодаря использованию устройств, называемых электрооптическими модуляторами. "Эта временная линза может сжать или увеличить поток времени" - утверждает Фридман.
Уловка, к которой прибегли ученые, создавая временной плащ-невидимку, заключается в последовательном размещении двух временных линз. Луч лазерного света, проходящий сквозь первую линзу, подвергался временной компрессии, а вторая линза разворачивала его в изначальное состояние. В момент, когда сжатый во времени свет проходил сквозь промежуток между двумя линзами, оставался пустой промежуток, т.е. в течение очень короткого отрезка времени получалось своего рода дыра во времени и любое событии, произошедшее в этот момент не могло быть зафиксировано снаружи. В качестве события, которое требовалось скрыть, являлся луч света второго лазера, который посылал короткие импульсы света в промежуток между двумя линзами, точно в заданные промежутки времени. И устройство сокрытия событий во времени сработало! Подтверждением тому являлся свет первого лазера, выходящий из второй линзы, который не был подвержен никаким искажениям и изменениям.
Таким образом, пространство между двумя временными линзами стало своего рода временным плащом-невидимкой, который "стирает" события, происходящие в определенные моменты времени. Конечно, как и все первые экспериментальные устройства, это устройство имеет ряд ограничений и недостатков. Самым важным является то, что устройство скрывает события, которые длятся всего 110 наносекунд, и Фридман говорит, что самым длительным временем существования скрываемого события, чисто теоретически, может быть отрезок времени в 120 микросекунд.
Несмотря на столь скромные результаты этого большого открытия и принимая в расчет темпы развития современной науки, можно надеяться, что в недалеком будущем появятся устройства, позволяющие скрывать объекты и события во времени сколь угодно долго. Это предоставит людям столь необычные и фантастические возможности, что ни я, и даже сами ученые, не могут предположить, в каких практических целях может быть использована данная технология.
Источник: dailytechinfo.org