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飞秒激光打造"时空隐形衣" 哈利波特场景成现实

http://www.kexue.com 2013-06-07 09:24:09 科学网  发表评论


近日美国研究人员表示他们已经研制出一种制造光纤通讯中的“时空斗篷”

哈利波特魔法或真实上演

  科学网(kexue.com)讯 北京时间6月7日消息,科幻电影中的隐形技巧叫所有人着迷,特别是哈利波特的隐形斗篷,而这样的场景即将成为现实。

  根据激光网报道,近日美国研究人员表示,他们已经研制出一种制造光纤通讯中的“时空斗篷”的方法,其可以防止偷听,因此有望改进光纤通讯的安全性,也可用于军事、国土安全或者执法等领域。

  早在2012年就有其他科学家发明了这种“时间斗篷”,但其隐藏的时间仅为光纤通讯中用于发送数据的时间的千万分之一。现在,普渡大学的研究人员将其提高到千万分之四十六,使其有望用于商业领域。另外,在以前的“时间斗篷”研究中,科学家们需要用到复杂的、能超快速发射脉冲的“飞秒”激光器,但最新研究只需要用到商业光纤通讯中常用的调相器。

  在最新研究中,研究人员通过操控光脉冲的相位实现了“时间斗篷”。他们解释道,如果一种正在上升的光波与其他正在下降的光波相遇,它们会相互抵消,使得光强为零。光波的相位决定了这些波之间的干涉程度。

  该研究的领导者、普渡大学的研究生约瑟夫·卢肯斯说:“通过让这些光波相互干涉,我们可以让它们等于1或者0,位于信号为零的地方的任何数据都会被"隐形"。控制光波的相位使我们可以用传输信号0和1来通过光纤发送数据。”

  研究中用到的关键零件调相器一般被用来在光纤通讯中修改信号。科学家们首先使用两个调相器制造出了一些洞,再用另外两个调相器来掩盖这些洞,如此一来,信号看起来似乎没有经过任何处理。

  卢肯斯说:“这有望提供更高的安全性,因为,你似乎没有在通话,偷听者也并不会意识到信号已被"隐藏",因为好像没有任何信号被发送。最新技术可以阻止人们之间的通讯,也可以在他们不知情的情况下破坏他们之间的通讯连接。你也可以打开或关闭这一"时间斗篷"如果有人怀疑某些可疑的情况发生时,你可以恢复到正常的通讯。”

  卢肯斯强调说,他们可以对这一技术进行改进,以增加其操作带宽并提高隐形时长。这种效应之所以被命名为“时间斗篷”,是因为它会让被传送的数据不时“隐形”,其与科学家们最近利用“超材料”实现的隐藏实际物体的空间“隐形斗篷”技术并不一样。在这项研究应用于实践之前,还需要进行很多研究工作,但这项技术确实可以很好地同现有的电信基础设施结合。(科学网 kexue.com 瑞恩)

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