時(shí)間隱形斗篷：彎曲光線制造空洞

2013-09-26 16:48:32 本站綜合　點(diǎn)擊量：評論 (0)

近日，美國科學(xué)家發(fā)明出所謂的“時(shí)間隱形斗篷”，能夠彎曲光線，在時(shí)間中制造空洞，進(jìn)而達(dá)到讓時(shí)間隱形的效果。這項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，可讓通過光纖傳輸?shù)臋C(jī)密信息實(shí)現(xiàn)循行，進(jìn)而提高機(jī)密通信的安全性。

科學(xué)家發(fā)明的時(shí)間隱形裝置使用被稱之為“調(diào)節(jié)器”的裝置，能夠讓以通訊數(shù)據(jù)傳輸速度傳輸?shù)倪B續(xù)事件流隱形，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2012年公布的一個(gè)類似發(fā)明。美國《自然》雜志報(bào)道稱，這種調(diào)節(jié)器能夠通過彎曲光線制造空洞。雖然距離《星際迷航》和《哈利-波特》中的隱形斗篷仍相差甚遠(yuǎn)，但這項(xiàng)技術(shù)仍有廣闊的應(yīng)用前景，可用于保密通信。

18個(gè)月前，科學(xué)家對所謂的時(shí)間斗篷進(jìn)行了描述。這種裝置能夠通過加速和減緩光束不同區(qū)域的方式讓單一事件隱形。不過，時(shí)間斗篷只能讓事件隱形0.00012秒，目前還很難應(yīng)用于光學(xué)通信。現(xiàn)在，印地安那州普渡大學(xué)的安德魯·維納和同事正在驗(yàn)證一種基于塔波特效應(yīng)的可選性方式。塔波特效應(yīng)是指光線穿過光柵后會(huì)以不同方向行進(jìn)。根據(jù)這些計(jì)算機(jī)學(xué)工程師的研究，這種方式能夠讓來自接收器的以通訊數(shù)據(jù)傳輸速度傳輸?shù)墓鈱W(xué)數(shù)據(jù)隱形。

維納指出，“借助于材料學(xué)取得的進(jìn)步——擁有奇特特性的人造工程化媒介材料——神奇的隱形斗篷已經(jīng)在科學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)一個(gè)突出位置。通過拓展這些想法，研究人員于最近描述了一種斗篷，它能夠通過在探測光束中制造‘時(shí)間缺口’的方式讓事件瞬間隱形，時(shí)間缺口隨后封閉。在時(shí)間缺口內(nèi)發(fā)生的任何交互作用都無法被探測。不過，這種現(xiàn)象僅限于獨(dú)立事件，隱形的時(shí)間也非常短暫，無法用于光學(xué)通信。”

維納說：“我們正在驗(yàn)證另一項(xiàng)用于時(shí)間斗篷的技術(shù)，能夠在通訊數(shù)據(jù)傳輸速率下操作。這項(xiàng)技術(shù)立基于塔波特效應(yīng)，利用時(shí)間的自成像隱藏來自接收器的光學(xué)數(shù)據(jù)。在整條時(shí)間軸上，我們成功隱形了46%，以每秒12.7 吉比特的速度隱藏偽隨機(jī)數(shù)據(jù)。讓真實(shí)世界的信息隱形的時(shí)間斗篷能夠在安全通訊方面發(fā)揮重要作用。”

盡管取得這一研究突破，但科學(xué)家距離實(shí)現(xiàn) 1秒或者更長時(shí)間的隱形仍相距甚遠(yuǎn)。時(shí)間斗篷通過操縱時(shí)空中的電磁輻射實(shí)現(xiàn)隱形，讓從遠(yuǎn)處觀察的人無法看到事件的發(fā)生。從理論上說，盜竊可以利用時(shí)間斗篷技術(shù)偷偷潛入一座建筑，神不知鬼不覺地偷走現(xiàn)金或者貴重物品，而后在監(jiān)控?cái)z像頭記錄下他們的影像前離開建筑。

研制出這種時(shí)間斗篷需要科學(xué)家在超材料方面取得進(jìn)步，利用超材料讓光線以非正常的方式移動(dòng)。當(dāng)前的研究發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)具有可行性。目前，科學(xué)家正在尋找延長隱形時(shí)間的方式。時(shí)間斗篷能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕蚓驮谟谀軌蚍指罟鈱W(xué)信號，讓它們以不同的速度傳輸，而后再重新拼和在一起。這種傳輸方式無疑提高了截獲和破譯數(shù)據(jù)的難度。

此外，時(shí)間斗篷技術(shù)還允許信息插入連續(xù)的數(shù)據(jù)流，同時(shí)又不破壞數(shù)據(jù)流。例如，使用iPad傳輸視頻的人可以利用時(shí)間斗篷技術(shù)形成一個(gè)時(shí)間缺口，允許他們在不破壞視頻的情況下下載另一個(gè)文件。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，如果形成一個(gè)8分鐘的時(shí)間缺口，科學(xué)家需要制造一個(gè)規(guī)模相當(dāng)于太空系的時(shí)間斗篷。此外，這項(xiàng)技術(shù)也可能被恐怖分子利用，在不被人發(fā)現(xiàn)的情況下竊取敏感信息。

維納表示，“基于我們研究成果的未來時(shí)間斗篷具有大幅改進(jìn)的可能性，無論是在操作的帶寬還是隱形時(shí)間方面。接近100%的極限需要使用大量調(diào)節(jié)器，這會(huì)降低時(shí)間斗篷的實(shí)用性。不過，這種可能性能夠在未來成為現(xiàn)實(shí)，這是任何事情都無法阻止的。從一個(gè)更基本的角度上說，我們的實(shí)驗(yàn)證明塔波特效應(yīng)可用于實(shí)現(xiàn)隱形。”

責(zé)任編輯：和碩涵

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