Развёртывание волнового фронта позволяет обеспечивать защищённую коммуникацию.
Развернуть фронт вспять

В журнале Physical Review Letters опубликован фантастический на вид труд под названием «Нелинейное развёртывание времени вспять в волновой хаотической системе» (Nonlinear Time Reversal in a Wave Chaotic System). Авторами публикации выступили сотрудники кафедры физических наук в Университете штата Мэрилэнд. То есть о чём-то антинаучным (или паранаучном) речи не идёт.

Основная мысль работы заключается в следующем: если развернуть вспять направления распространения волноформы в пространстве-времени, она следует обратно к своему источнику, из которого была испущена, причём точно тем же путём. Теорию обращения волнового фронта можно прочитать здесь.

Как поясняет аспирант Университета Мэрилэнда Мэттью Фрейзир, когда сигнал проходит через воздух, его волны частично рассеиваются до того, как поступить на антенну приёмника. Если полученный сигнал записать и передать обратно в инвертированном виде, инвертируется и рассеяние, так что обратно этот сигнал идёт в виде узко сфокусированного луча, говорится в пресс-релизе Университета штата Мэрилэнд.

Проекты, подобные этому, существовали ещё 10−20 лет назад, однако, по словам одного из участников исследования, профессора Стивена Энлиджа, требовались очень сложные методики и приёмы, чтобы сделать их реалистичными.

Проект Энлиджа, Фрейзира и их коллег отличается тем, что он сосредоточен на «нелинейных» объектах, таких как сотовые телефоны, диоды и даже ржавые куски метала. Когда нелинейная частота, испускаемая нелинейным объектом записывается, инвертируется и передаётся обратно, получить изменённый сигнал может только его источник, другим объектам он недоступен. Этот парадоксальный эффект был проверен в лабораторных условиях.

Возможности открываются выдающиеся. Помимо само собой напрашивающегося способа применения в связи (установка соединения, сигнал которого перехватить невозможно), Фрейзир предлагает использовать их технологию в медицине. Если медики найдут способ отмечать клетки злокачественной опухоли с помощью химических соединений или наночастиц, которые нелинейно реагируют на микроволны, технология позволит уничтожать злокачественные клетки сугубо адресно, поскольку микроволновое излучение будет воздействовать только на них и не затрагивать здоровые клетки. Более того, врачам даже не нужно будет знать точное расположение опухоли, инвертированные волны найдут их сами.

По материалам University of Maryland