19 апреля 2021, 18:58

Новости Планеты

Петля во времени

Петля во времени
Artist impression of a veiled clock
Не довольный ограждением объектов в космосе, физики придумали новый способ скрыть события вовремя. Исследование вовлекает удары кулаком серии временных отверстий в поток оптических данных в частотах гигагерца, использующих коммерчески доступное оборудование, и могло привести к применениям в телекоммуникациях и вычислении, которые вовлекают сокрытие или деление информация.
Пространственные плащи-невидимки — щиты, составленные из искусственных «метаматериалов», которые сгибают световые волны вокруг вложенного объекта, как будто ни объект, ни плащ не присутствовали – когда поток воды будет течь вокруг валуна. Много таких устройств были построены и успешно продемонстрированы, и теперь физики обращают свое внимание к «временным плащам», которые скрывают события в течение определенных промежутков времени.
Замедлитесь и убыстритесь
Основная идея состоит в том, чтобы взять часть волны путешествия, ускорить переднюю половину и в то же самое время замедлить спину половина, таким образом создавая промежуток вовремя в отдельном моменте в космосе, во время которого не проходит волна. К тому времени замедляя фронт и ускорение задней части волны, любой случай, имеющий место во время временного промежутка, был бы невидим для человека, получающего волну – волна, прибывающая как безмятежный сигнал постоянной интенсивности без следа случая.
В 2012 Александр Гэета и коллеги в Корнелльском университете в США сообщили построивший первый в мире временный плащ. Они сделали так, посылая луч инфракрасного света через «линзу времени», которая изменяет цвет света как функция времени – эффект быть, чтобы ввести очень острый переход в пределах волны от синего до красного. Они тогда передали тот свет через оптическое волокно, вдоль которого свет различных длин волны едет на различных скоростях, чтобы ввести временную задержку между (более быстрым) синим и (более медленным) красным светом, в пределах которого мог быть скрыт случай. Чтобы восстановить однородную волну и тем самым покрыть доказательства такой задержки, свет был тогда передан через второе волокно, которое замедлило синий и ускорило красный свет, и затем через вторую, противостоящую линзу времени.

Исследователи Корнелла показали, что сигнал, связанный со световым импульсом от второго лазера, запущенного во время временного промежутка, был уменьшен фактором 10 в результате представления промежутка, так демонстрируя, что их устройство могло действительно скрыть события. Однако, они только смогли сделать так в частотах до десятков килогерца, который далек ниже частот гигагерца, типичных для сегодняшней широкополосной передачи данных. Согласно Джозефу Лукенсу из Университета Пердью в США, ограничивающий фактор — очень высокие показатели, на которых должны быть переключены линзы времени, если поступающая волна должна испытать необходимое, почти мгновенное, изменение в частоте.
В последней работе Лукенс и его коллеги Purdue Эндрю Вайнер и Даниэль Леэрд преодолевают эту проблему при помощи временной версии явления, известного как эффект Тэлбота. Сначала наблюдаемый в 1836, эффект Тэлбота — повторение изображения трения дифракции вне самолета трения когда пересечено плоской волной. Это вызвано вмешательством среди всех дифрагированных компонентов волны. Временная версия, используемая группой Purdue, вовлекает посылку луча инфракрасного света посредством «временного» трения дифракции фазы и затем направления получающегося света вдоль оптического волокна, чтобы рассеять его. Лукенс объясняет, что различные частоты «перемещаются друг через друга» и что их вмешательство создает промежутки вовремя. Кардинально, никакое резкое изменение частоты не необходимо в поступающей волне. «Тяжелая работа сделана эффектом Тэлбота а не, строя экзотические линзы времени,» добавляет он.
Используя обычные модуляторы фазы и единственный лазер непрерывной волны, Лукенс и коллеги смогли произвести промежутки времени в частотах более чем 10 гигабитов в секунду, даже если длина каждого промежутка была немного короче, чем те из группы Корнелла (36 в противоположность 50 пикосекундам (10–12 с)). Лукенс размышляет, что в будущем вооруженные силы могли использовать эту технологию, чтобы предотвратить соглядатаев, перехватывающих секретные сообщения, идея, являющаяся, что перехватчик будет не сознавать любые данные, переданные во время временных промежутков. Более реалистично он говорит, это могло бы использоваться, чтобы избежать конфликтов между различными сигналами в оптической системе направления или гарантировать разделение между отличными каналами в Подключениях к интернету высокой полосы пропускания.
Следующее главное препятствие для исследователей сокрытия устройств должно сделать «пространственно-временной плащ», который объединил бы пространственные и временные способности в единственном инструменте. Такое устройство позволило бы событиям, происходящим в особом объеме пространства и в пределах определенного временного интервала оставаться незамеченными, и в теории мог бы позволить грабителям банка оставаться скрытыми от представления, в то время как они удаляют содержание сейфа, даже при том, что они находятся под постоянным видеонаблюдением. Однако, фактически строительство пространственно-временного плаща было бы «очень пугающим», согласно Lukens, и он «не видит тот случай скоро».
Мартин Маккол из Имперского Колледжа в Лондоне, группа которого выдвинула понятие пространственно-временного плаща в 2011, соглашается. Что касается его потенциала для использования в оптических системах направления, он говорит, что последняя работа «является, конечно, шагом к деланию той функциональности реальностью». Он добавляет, что их «оригинальное понятие сокрытия пространства-времени вряд ли поможет в окончательном грабеже банка, но я действительно думаю, что это открывает возможности к тому, чтобы заставлять текущие устройства работать лучше».
Источник.physicsworld.com

Читать полностью (Время чтения: 4 минуты)
Добавить комментарий
    Scroll Up