Löcher in der Zeit – wie sich Ereignisse perfekt verstecken lassen

West Lafayette (USA) - Erste Tarnkappen lassen bereits Objekte für Mikrowellen und sichtbares Licht unsichtbar werden. Doch auch Ereignisse zu einem bestimmten Zeitpunkt ließen Physiker nun verschwinden, so dass Unbefugte nicht mal eine Ahnung von ihnen erhalten können. Nach dem ersten Experiment für eine Zeittarnkappe vor gut einem Jahr schaffte es ein amerikanisches Forscherteam jetzt, auch optisch übermittelte Datenpulse quasi in ein Zeitloch fallen zu lassen. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ berichten, könnte ihre Methode zu deutlich mehr Sicherheit auf den heute global vernetzten Datenautobahnen aus Glasfaserkabeln führen.

„Unsere Experimente mit Tarnkappen für die Zeit sind mehr als bizarre Physik“, sagt Joseph M. Lukens von der Purdue University in West Lafayette. Vielmehr könnten diese genutzt werden, die rasante optische Kommunikation gezielt zu maskieren. Mit infraroten Laserpulsen, die auch für die optische Datenübertragung weit verbreitet sind, gelang es Lukens und seinen Kollegen, die Einkopplung von Datensignalen zu verschiedenen Zeitpunkten gezielt zu unterbinden. Nötig war dazu ein komplexer Aufbau aus Glasfaserkabeln, schaltbaren Phasenmodulatoren und Nachweisgeräten.

Für diese Zeitlöcher starteten sie mit einer kontinuierlichen, infraroten Lichtwelle. Passierte diese Welle einen Phasenmodulator, spaltete sie sich in eine breite Verteilung von Einzelpulsen aus. Diese Pulse ließen sich jeweils komprimieren, so dass zwischen ihnen für knapp die Hälfte der ursprünglichen Pulsdauer Lücken entstanden. Traf nun ein weiterer Datenpuls genau auf eine Lücke, konnte er nicht mehr mit dem Lichtpuls koppeln und von diesem übertragen werden. Nach diesem so getarnten Ereignis ließen sich die Einzelpulse ebenfalls mit Phasenmodulatoren wieder zu einer kontinuierlichen Infrarotwelle umwandeln. Ein nachgeschalteter Detektor konnte keinen Unterschied der nachgewiesenen Lichtwelle mit dem ursprünglichen Infrarotwelle feststellen. Das Ereignis in Form des Datenpulses wurde also unsichtbar.

Mit dieser Methode lässt sich prinzipiell eine Einkopplung von Datenpulsen auf Knopfdruck verhindern. Da sich diese Art von Experimenten mit Zeittarnkappen aber noch im Studium der Grundlagenforschung befinden, ist es bis zu einer Anwendung etwa für absicherte Datenübertragungen noch ein weiter Weg. „Es ist sehr schwierig vorherzusagen, welchen Einfluss diese Experimente in Zukunft haben werden“, sagt Lukens.