Сегодня 21 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США придумали беспроводную связь без радио — на первый взгляд она нарушает законы физики

Группа американских учёных разработала модель беспроводной связи, которая работает без привычного радиосигнала — на тепловом шуме. На первый взгляд, она даже нарушает второй закон термодинамики, запрещающий получать полезную работу за счёт тепла без соответствующего воздействия на окружающую среду. Открытие поможет создать каналы связи там, где использование радио невозможно или нежелательно.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Тепловой шум — это случайные колебания напряжения, возникающие из-за теплового движения электронов в проводниках. Он присутствует всегда, и для его возникновения не нужно тратить дополнительную энергию. Учёные задались вопросом: можно ли использовать его для передачи информации на расстояние без активного радиосигнала? Такой подход нашёл бы применение в случаях, когда любые радиопомехи нежелательны, например рядом с медицинским оборудованием, в радиоастрономии и во многих других областях. И это не говоря о впечатляющей энергоэффективности подобных решений.

Для эксперимента создали передатчик с антенной, который переключался между двумя электрическими состояниями: разомкнутой и замкнутой цепью. Каждому состоянию соответствовал один из двоичных символов — 0 или 1. Переключение изменяло свойства антенны как отражателя: она по-разному взаимодействовала с тепловым шумом, характеристики которого различались в зависимости от того, была цепь разомкнута или замкнута. Условно это можно представить как подключение к антенне более холодной или более горячей цепи по заданному алгоритму для передачи осмысленных данных.

При этом важно отметить, что все компоненты приёмника и передатчика имели примерно одинаковую температуру, хотя это не означает полной идентичности тепловых шумов в обеих цепях. Иными словами, антенна переключалась между двумя различными состояниями, что приводило к изменению её отражающей способности. Полное сопротивление цепи передатчика менялось при переключении, нарушая согласование его антенны с приёмником. Последний фиксировал это изменение в виде слабого электромагнитного сигнала, генерируемого, по сути, тепловым шумом.

Это не получение информации из ничего. Нарушения второго закона термодинамики в этой разработке нет. Некоторое количество энергии расходуется на переключение цепей передатчика, кодирование информации и работу цепей приёмника. Поэтому даже при полном отсутствии температурного градиента (перепада температур) между передатчиком и приёмником, что соответствует условиям, рассматриваемым вторым законом термодинамики, между ними возможна передача информации.

Для объяснения механизма явления исследователи построили математическую модель канала связи, описывающую, как электрические характеристики передатчика влияют на принимаемый шум и возможность различать переданные биты. На основе этой модели можно создавать практические решения. Используя разработанную модель, команда оптимизировала экспериментальную систему и увеличила скорость передачи данных в 100 раз по сравнению с предыдущими демонстрациями этого подхода.

Возможные области применения включают автономные датчики окружающей среды, системы радиочастотной идентификации и оборудование, чувствительное к электромагнитным помехам, например медицинские приборы и астрономические обсерватории. Передача информации с использованием теплового шума может потреблять до 1000 раз меньше энергии, чем передача с активным радиосигналом, что открывает широкие перспективы.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про сети и коммуникации

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
ChatGPT научился прятать переписки от посторонних — чаты теперь можно закрыть PIN-кодом или Face ID 50 мин.
ИИ-агенты OpenAI дважды за октябрь обошли систему, которая должна контролировать их поведение 58 мин.
Dying Light: The Beast не получит новых крупных обновлений, потому что это «законченная» игра — фанаты хотят слишком много 2 ч.
«Яндекс» восстановил часть функций «Диска» и других сервисов «Яндекс 360» 3 ч.
Романы, обустройство замка, исследование океана: разработчики Crimson Desert показали, чем заняться в дополнении Charting the Unknown 3 ч.
Amazon и Google облегчили побег от Nvidia: запускать модели под PyTorch на ИИ-чипах Trainium и TPU стало проще 3 ч.
«Нам страшно продолжать работу над игрой»: приключение «Чёртова служба» про беса на службе у Петра Первого стало жертвой «обеспокоенных граждан» 4 ч.
Восемь TLS-сертификатов с примитивными ключами поставили под угрозу безопасность всего интернета 5 ч.
Динамичный шутер The Finals получил масштабное обновление Prime Time с улучшенной разрушаемостью и одиночным режимом 16 ч.
Утечка: блогер случайно «слил» главные подробности обновления 2.5 для Cyberpunk 2077 18 ч.
В США придумали беспроводную связь без радио — на первый взгляд она нарушает законы физики 27 мин.
Anthropic отчиталась об убытках на $80,7 млрд — в шесть раз больше прошлогодних, но есть нюанс 36 мин.
Две буквы — и робот направил нож на человека: учёные показали опасность взлома ИИ 41 мин.
Не только ноутбуки и смартфоны: Минпромторг готовит техсбор на маршрутизаторы и другое телекомоборудование 48 мин.
Samsung и SK hynix собрались выпускать более современную NAND в Китае — без нарушения санкций США 2 ч.
Мегафабрика Terafab Илона Маска начнёт серийно выпускать чипы в 2028 году — но это не точно, признал сам Маск 2 ч.
Самый маленький в мире монитор активности мозга создали в Китае — он весит 1 грамм и работает без проводов 3 ч.
Marvell представила ретаймер и DSP-чип нового поколения для ИИ-кластеров 3 ч.
SpaceX и Tesla могут объединиться в компанию стоимостью $3,6 трлн — Маск не против 6 ч.
Выручка SpaceX в сфере ИИ выросла более чем в девять раз, а общая увеличилась на 161 % 7 ч.