Стохастический резонанс поможет в создании запоминающих устройств, Hi-Tech

Схема распределения стохастического шума. Иллюстрация авторов исследования

Ученым впервые удалось создать запоминающее устройство, основанное на явлении стохастического резонанса. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Обычно наличие шума в системе приводит к ослаблению выходного сигнала, однако, возможны случаи, когда это не так. Речь идет о так называемом стохастическом резонансе. Данное явление возникает в сложной (нелинейной) физической системе с двумя состояниями, на которую осуществляется два вида внешнего воздействия. Одно из них - достаточно сильное периодическое, которого немного не хватает, чтобы перевести систему из одного состояния в другое, а другое - слабое случайное. Параметры воздействий можно выбрать так, что уже совместно они оказываются способны изменить текущее состояние системы.

В данном случае ученые собрали запоминающее устройство, состоящее из двух осцилляторов, работающих под воздействием внешнего периодического сигнала. Это устройство способно хранить ровно один бит информации - колебания в цепи либо остаются, либо нет после отключения внешнего моделирующего сигнала. Оказалось, что благодаря явлению стохастического резонанса при добавлении шума среднее количество ошибок при считывании информации с подобного устройства уменьшается.

Совсем недавно группе исследователей под руководством физика Вильяма Дитто из Университета штата Аризона удалось создать новую технологию производства логических схем, также использующих в своей работе явление стохастического резонанса. Подобные разработки теоретически позволят решить многие проблемы, возникающие в связи с постепенным уменьшением размеров микросхем в компьютерах, поскольку подобное уменьшение приводит к росту уровня шума.