Adolescenții jură că învață mai bine cu muzica în fundal, deși părinții ar putea să nu fie de acord. Acum, inginerii au făcut ca circuitele digitale să funcționeze mai bine și în medii „zgomotoase”.
Pentru circuite, zgomotul nu este sunetul celui mai recent Top 40, ci un zumzet de fundal care perturbă în mod normal procesarea computerului. Cercetătorii raportează în 13 martie Scrisori de revizuire fizică că au proiectat noi circuite digitale care nu numai că fac față acestui zgomot, dar au nevoie ca acesta să funcționeze corect.
Lucrarea este „foarte mișto, pentru că ia zgomotul inerent unui sistem și îl folosește bine”, comentează fizicianul Raj Mohanty de la Universitatea din Boston.
Pe măsură ce inginerii proiectează cipuri de computer mai mici, zgomotul de la diafonia componentelor electronice, electronii care se mișcă și o varietate de alte surse devine o problemă mai mare. „Îți poți imagina că 10 electroni care se mișcă în jurul a ceva la fel de mare ca brațul tău nu este mare lucru. Dar 10 electroni care se mișcă în jurul a ceva la fel de mic ca un atom este o mare problemă”, spune inginerul și coautorul studiului William Ditto de la Universitatea de Stat din Arizona din Tempe. „Computerele nu pot deveni mai mici sau mai rapide decât dacă facem ceva diferit”, adaugă el.
Un tip de circuit, numit circuit neliniar, are nevoie de condiții zgomotoase pentru a funcționa. Circuitele neliniare funcționează cu zgomot folosind rezonanța stocastică, un fenomen care permite unui semnal mic să se combine cu zgomotul de fundal pentru a produce o ieșire.
Dar circuitele neliniare funcționează într-un mod aleatoriu, haotic și nu produc rezultate logice în jurul cărora sunt construite sistemele informatice. Ditto și colegii săi și-au dat seama cum să facă circuitele neliniare să producă ieșiri în același mod ordonat ca și circuitele computerizate tradiționale, oferind o posibilă alternativă la circuitele care nu pot funcționa în prea mult zgomot. În plus, noile circuite neliniare se pot adapta la cantitatea de zgomot dintr-un sistem.
Modul exact în care sistemele neliniare sunt capabile să transforme mediile zgomotoase într-un avantaj rămâne neclar. „Nu suntem siguri cum se combină neliniaritatea și zgomotul în aceste sisteme”, spune Ditto. Dar noile circuite ar putea face dispozitivele „mai mici, mai fiabile, mai rapide și mai ieftine”.