El ruido suele ser indeseable, por ejemplo, en una conversación grabada en una habitación ruidosa, en observaciones astronómicas con grandes señales de fondo, o en procesamiento de imágenes. Un equipo de investigación de China, España y Alemania han demostrado que el ruido puede inducir un orden espacial y temporal en 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 se pueden incrustar en un fondo ruidoso y, por lo tanto, cifrarse para recuperarlas más tarde.

Los resultados se publicaron en dos manuscritos publicados consecutivamente en Cartas de revisión física , uno centrado en la investigación experimental, y el segundo cubre la investigación teórica basada en simulaciones numéricas.

El ruido a veces juega un papel constructivo que puede aprovecharse para producir resultados útiles. La aplicación de ruido en combinación con oscilaciones periódicas de pequeña amplitud a un sistema no lineal puede producir efectos muy complejos. El ruido puede conducir a un sistema estacionario a un estado oscilatorio con auto-oscilaciones de corriente coherente que tienen frecuencias sintonizables entre cero y aproximadamente 100 MHz, que se llama resonancia de coherencia.

Añadiendo al ruido oscilaciones periódicas de pequeña amplitud con una frecuencia cercana a la de las auto-oscilaciones actuales, el sistema no lineal se puede bloquear en fase a la resonancia de coherencia, que se conoce como resonancia estocástica. Esta resonancia estocástica se puede utilizar como amplificador de bloqueo pasivo, sin una señal de referencia y con un tiempo de integración mucho más corto que el disponible para los amplificadores de bloqueo convencionales. Hasta ahora, todos los métodos que detectan señales débiles se basan activamente en la correlación con una señal de referencia conocida, y es imposible identificar señales desconocidas ocultas en un fondo con ruido fuerte. 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 en gran medida el tiempo de integración necesario para procesar la señal.

El equipo de investigación ha demostrado experimentalmente la ocurrencia de coherencia y resonancias estocásticas a temperatura ambiente en un dopado, GaAs / (Al, débilmente acoplado Ga) Como superrejilla con 45 por ciento de Al. Las simulaciones numéricas del transporte de electrones basadas en un modelo de túnel secuencial discreto realizadas simultáneamente reproducen estos resultados cualitativamente muy bien. Además, El modelo teórico se puede utilizar para determinar la corriente crítica dependiente del dispositivo para la resonancia de coherencia directamente a partir de los resultados experimentales.