El ruido es a menudo un fenómeno indeseable, por ejemplo, una conversación grabada en una habitación ruidosa, observaciones astronómicas con grandes señales de fondo o procesamiento de imágenes. Un equipo de investigación de China, España y Alemania ha demostrado que el ruido puede inducir un orden espacial y temporalen sistemas no lineales. Este efecto puede usarse en el futuro para identificar señales que están ocultas en una gran cantidad de ruido. Inversamente, las señales pueden incrustarse en un fondo ruidoso y, por lo tanto, cifrarse para recuperarlas más adelante.
Los resultados se publicaron en dos manuscritos consecutivos Cartas de revisión física , uno centrado en la investigación experimental [121, 086806 2018], mientras que el segundo presenta la investigación teórica basada en simulaciones numéricas [121, 086805 2018].
El ruido suele ser una molestia que debe evitarse y minimizarse para aplicaciones prácticas. Sin embargo, a veces juega un papel constructivo que puede explotarse para producir resultados útiles. La aplicación de ruido en combinación con oscilaciones periódicas de pequeña amplitud a un sistema no lineal puede provocarefectos muy intrincados. El ruido puede conducir un sistema estacionario a un estado oscilatorio con auto-oscilaciones de corriente coherentes que tienen frecuencias sintonizables entre cero y aproximadamente 100 MHz, lo que se llama resonancia de coherencia. Al agregar al ruido oscilaciones periódicas de pequeña amplitud con una frecuenciacercano al de las autooscilaciones actuales, el sistema no lineal puede bloquearse en fase a la resonancia de coherencia, que se conoce como resonancia estocástica. Esta resonancia estocástica puede usarse como un amplificador pasivo de bloqueo, sin una señal de referencia ycon un tiempo de integración mucho más corto que el disponible para los amplificadores convencionales de bloqueo. Hasta ahora, todos los métodos de detección de señales débiles sonbasado activamente en la correlación con una señal de referencia conocida, y es imposible identificar señales desconocidas ocultas en un fondo con fuerte ruido.Los amplificadores de bloqueo típicos necesitan una señal de referencia en el rango de decenas de Hz a MHz y tiempos de integración del orden de milisegundos.El amplio rango de frecuencia de la resonancia de coherencia permite la operación sin ninguna señal de referencia y reduce extraordinariamente el tiempo de integración necesario para procesar la señal.
El equipo de investigación ha demostrado experimentalmente la existencia de coherencia y resonancias estocásticas a temperatura ambiente en una superrejilla GaAs / Al, Ga As dopada y débilmente acoplada con 45% de Al. Simulaciones numéricas del transporte de electrones basado en un túnel secuencial discretoEl modelo llevado a cabo simultáneamente reproduce muy bien estos resultados cualitativamente. Además, el modelo teórico se puede utilizar para determinar la corriente crítica dependiente del dispositivo para la resonancia de coherencia directamente de los resultados experimentales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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