Фізики зі США зробили крок на шляху до лінії зв'язку, яка захищена від прослуховування ефектом "дірки в часі". Спеціальна оптична система таким чином спотворює світлові імпульси, що для стороннього спостерігача повідомлення немов зникає між іншими імпульсами: можливість маніпулювання часом вперше змогли застосувати на практиці. Робота вчених опублікована в Nature, а коротко про неї розповідає Nature News.
Суть ефекту, який був вперше продемонстрований і представлений публіці на початку 2012 року, така: вчені беруть послідовність світлових імпульсів і пропускають її через матеріал з наперед розрахованими оптичними властивостями. Імпульси зсуваються один щодо одного так, що певний шматок всієї послідовності в результаті зникає: у всій послідовності неперетворених імпульсів виявляється фрагмент, який ніяк не позначається на кінцевому результаті.
Зі слів вчених, за рахунок цього виникає інтервал, в який можна передати що завгодно, і для стороннього спостерігача ця інформація зникне - однак за допомогою іншої спеціальної оптичної приставки її можна буде витягти з "часової дірки". Для цього послідовність імпульсів знову пропустять через оптичну систему, яка виконає зворотне перетворення, однак для цього треба знати характер перетворення: останнє можна застосувати для створення захищеної лінії зв'язку.
Ефект "дірки в часі" отримав назву temporal cloaking (часового приховування) за аналогією зі spatial cloaking, просторовим приховуванням. Останнє також добре відоме в популярній літературі як ефект "плаща-невидимки" і суть його полягає в можливості приховати зміну хвильового фронту так, щоб заховати об'єкт в просторі. Використавши дещо інший підхід, вчені домоглися приховування вже не просторового, а часового.
Фахівці університету Пердью направили лазерний промінь на фазовий модулятор, пристрій, здатний заданим чином змінювати фазу світлової хвилі. Підібравши правильну послідовність зсуву фази і додавши в схему оптоволоконний розподілений бреггівський відбивач - оптоволокно, складене з безлічі послідовних фрагментів з різним коефіцієнтом заломлення. Такі відбивачі давно відомі своєю здатністю змінювати спектр сигналу і його форму, а в поєднанні із заданим зсувом фаз стало можливо реалізувати на практиці передбачений в 2010 році ефект "дірки в часі".
Дослідники продемонстрували те, що посланий у визначені моменти часу між світловими імпульсами корисний сигнал повністю зникає; вчені також домоглися швидкості передачі даних понад 12 гігабіт на секунду, що ще два роки тому вважали практично неможливим - першовідкривачі ефекту спостерігали занадто малу для практичних застосувань швидкість. Зі слів фізиків, зараз перед ними стоїть інша проблема, витягти інформацію з "часових дірок" назад: це можливо в принципі при модифікації установки, але в рамках проведених експериментів інформація все-таки втрачалася безповоротно.
Якщо систему часового приховування даних вдасться допрацювати, то вона зможе мати два застосування. Перше, найочевидніше за версією Nature News, полягає у створенні захищених каналів зв'язку, зловмисник без спеціального обладнання не тільки не витягне сигнал з потоку імпульсів, але й не зможе зафіксувати хоча б сам факт передачі даних (низка криптоатак побудовані на аналізі статистики: коли і в якому обсязі передавали сигнали). Друге застосування вже не настільки очевидне: сигнал, прихований під "часової дірки", може бути набагато більш стійкий до дії перешкод.
Хто ми такі: Про нас та Контакти. Як ми пишемо новини та наші принципи: Редакційний кодекс. Ми старались, якщо вам сподобалось – задонатьте.
Якщо Ви помітили орфографічну помилку, напишіть нам.