Умная панель для управления радиоволнами, несущимися с скоростью света, работает как оркестр: сотни миниатюрных элементов-«инструментов» меняют фазу (момент вступления) по команде с напряжением. Так вся поверхность направляет луч в нужную сторону — словно звук в зал. Но при изготовлении каждый элемент-варактор получает чуть разную ёмкость, из-за чего фаза сбивается.
Инженеры построили вероятностную модель, предсказывающую, как этот разброс исказит диаграмму направленности — задачу, знакомую из фотометрии. Векторы потоков энергии, описанные Джоном Пойнтингом, помогли точнее оценить влияние. Затем применили «жадный» алгоритм: он по очереди подбирает настройку для каждого элемента, чтобы максимизировать среднюю мощность в нужном направлении. Результат — усиление главного луча на 2 дБ и подавление боковых всплесков примерно на 10 дБ.
Производство становится дешевле, связь надёжнее. Сами же радиоволны подчиняются уравнениям Джеймса Клерка Максвелла, а их кванты — фотоны — описываются стандартной моделью.
Любопытно, что первые плоские решётки для управления радиолучом появились ещё в середине XX века, но тогда для перестройки требовалось механически поворачивать громоздкие плиты. Современный отражатель — это тонкая печатная плата, управляемая микрочипом.
Умная поверхность работает как «жидкий металл» из «Терминатора 2»: на лету меняет свои электромагнитные свойства, направляя радиоволны туда, куда нужно.