Invizibilitate pe fibra opticaCel de-al 14-lea membru al echipei de hoţi profesionişti a lui Danny Ocean ar putea fi chiar un fizician care să utilizeze un dispozitiv de camuflare a evenimentelor imaginat de echipa lui Martin McCall de la Imperial College din Londra.

 

 

Spre deosebire de mantiile de invizibilitate, care fac anumite obiecte invizibile prin devierea în jurul lor a luminii incidente pe suprafaţa acestora, dispozitivul de camuflare a evenimentelor ar oferi pungaşilor o veritabilă fereastră temporală de oportunitate prin manipularea vitezei luminii prin fibrele optice, urmând ca ulterior să şteargă toate urmele vreunei activităţi desfăşurate pe timpul astfel procurat. O versiune modificată ar putea, în principiu, să permită unui spărgător de seifuri să acţioneze, timp în care camera video de supraveghere ar părea că înregistrează o cameră goală.

Colegul lui McCall, Alberto Favaro, compară metoda imaginată cu modul în care, pe o şosea foarte aglomerată pe care maşinile circulă cu viteză mare, unui pieton i s-ar putea permite totuşi să traverseze. Unele maşini încetinesc, dând naştere unui spaţiu de traversare eliberat de vehicule, pentru ca ulterior să accelereze şi să restabilească fluxul neîntrerupt al maşinilor.

În cadrul proiectului imaginat de echipa de la Imperial College, fibra optică joacă rolul drumului, în timp ce fotonii care traversează fibra ţin locul autovehiculelor.

 

Impulsul laser

Această abordare are la bază o proprietate neobişnuită a fibrelor optice pe bază de dioxid de siliciu: indicele lor de refracţie, măsură a vitezei cu care lumina călătoreşte prin material, se schimbă în funcţie de intensitatea fasciculului luminos. Pentru a deschide fereastra de oportunitate în fasciculul luminos care traversează fibra, un laser de control injectează un impuls luminos suplimentar de-a lungul fibrei. Luminozitatea crescută duce la încetinirea luminii, spune unul din membrii echipei, Paul Kinsler.

Pe măsură ce secţiunea mai luminoasă înaintează prin fibră, aceasta rămâne din ce în ce mai în urma frontului de luminozitate mai redusă şi mai rapid, creând o deschizătură, o spărtură în lumina care călătoreşte pe fibră. Impulsul laser mai luminos este filtrat (eliminat) ulterior, pe fibră rămânând lumină de aceeaşi luminozitate şi care călătoreşte cu aceeaşi viteză, menţinându-se astfel dimensiunea ferestrei create.

Semnalul luminos care trebuie „camuflat” poate fi injectat în această zonă şi trimis pe fibra optică cu restul fotonilor. Odată semnalul recepţionat, datele injectate pot fi eliminate, lăsând loc din nou unei discontinuităţi.

Pentru a sigila gaura, un impuls laser strălucitor va fi injectat în fluxul luminos în faţa zonei create, încetinind lumina suficient pentru a permite fotonilor de după zona goală să o ajungă din urmă. În final, impulsul laser luminos este eliminat din nou. De atunci încolo, un observator care monitorizează lumina nu şi-ar putea da seama că la un moment dat a apărut o discontinuitate în semnal, ori un semnal camuflat, cu excepţia unei mici întârzieri a luminii (vezi diagrama de mai jos).



 

Mascare eveniment

 

Secret total

Pentru a reuşi modificarea fasciculului luminos de o manieră perfectă, complet nedetectabilă, ar fi nevoie de un aranjament mai complex cu ajutorul căruia ferestrele de oportunitate să fie create prin accelerarea unor zone ale fasciculului şi încetinirea altora. Aşa ceva ar fi cu putinţă doar folosind metamateriale.

Deoarece dispozitivul creează un spaţiu gol în fluxul luminos, orice – sau oricine – l-ar exploata ar putea trece neobservat. Dar cel mai mare obstacol în calea camuflării unei operaţiuni de spargere a unui seif este faptul că odată cu durata evenimentului de ascuns creşte şi distanţa pe care trebuie manipulată lumina. „Lumina călătoreşte atât de repede, încât şi un foarte scurt interval de timp corespunde unei distanţe foarte mari,” spune Favaro.

Folosind 9 kilometri de fibră optică, aranjamentul simplu imaginat de McCall şi echipa sa ar putea „deschide” o fereastră de oportunitate de aproximativ 5 nanosecunde – suficient de lung pentru a permite unui semnal de prioritate înaltă să traverseze o fibră optică deja utilizată la capacitatea nominală.

Alexander Gaeta de la Universitatea Cornell din Ithaca, New York, a construit un dispozitiv pe care l-a denumit „telescop temporal” bazat, de asemenea, pe manipularea vitezei luminii prin fibre. Deşi el spune că ar fi interesantă testarea capacităţii de camuflare a unui eveniment, el se teme de următoarea problemă: intensitatea luminoasă necesară unor modificări substanţiale ale indicelui de refracţie al fibrei e posibil să ducă la împrăştierea unor fotoni care ar putea să interfereze cu raza laser de control.



Textul de mai sus reprezintă traducerea şi adaptarea acestui articol, realizată cu acordul New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.