Сегодня 10 ноября 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 🔥
Россияне и другие серые подписчики Claude принесли Anthropic до $2,3 млрд — но им всё равно закрывают доступ к ИИ 25 мин.
Apple и Google оштрафовали в России за неудаление запрещённого контента 2 ч.
Google Gemini теперь может рассказать пользователям, что знает и помнит о них 3 ч.
ИИ научился шпионить через HDMI-кабель — даже экранирование не всегда спасает от утечки изображения 4 ч.
Anthropic хотела привлечь $70 млрд на бирже, а потом передумала 5 ч.
Двойная жизнь, полицейские облавы и запретная любовь: анонсирована Beholder 4 8 ч.
Календарь релизов 9–15 ноября: Warhammer Survivors, Dreadmoor и Casualties: Unknown 16 ч.
Meta представила Muse Ember — дешёвую ИИ-модель для армии автономных агентов 18 ч.
Rockstar и PlayStation устроят в Майами фестиваль «безостановочной музыки» от звёзд саундтрека GTA VI 18 ч.
Apple начала продавать дополнительные запросы к ИИ за $50 — тем, кому подписки Creator Studio недостаточно 20 ч.
ИИ обходится слишком дорого: SoftBank отчиталась об убытке в $7 млрд за квартал 9 мин.
Microsoft выходит из соглашения с Oracle по аренде вычислительных мощностей, заключенного в 2023 году 2 ч.
OLED-дисплеи избавятся от дорогого иридия — японский стартап с помощью LG готовит революцию в производстве экранов 2 ч.
Российские учёные представили квантовый «процессор» с рекордной точностью в трёхкубитных операциях 2 ч.
Японский конкурент TSMC забуксовал: Rapidus рискует сорвать старт 2-нм производства 2 ч.
ИИ-ускорители Rebellions тоже обзаведутся поддержкой NVIDIA NVLink 2 ч.
ИИ-чипы DeepX DX-M2 обеспечат производительность до 80 TOPS при энергопотреблении 5 Вт 2 ч.
RTX 5090 исчезает даже из готовых ПК в США — а в России такие системы стоят больше 1,1 млн рублей 3 ч.
Nvidia получила первый коллективный иск из-за любовных похождений Хуанга 7 ч.
Новая статья: Обзор планшета HUAWEI MatePad Pro 12’’ (2026): привычные ценности, но в очень тонком корпусе 7 ч.