O ruído é frequentemente indesejável, por exemplo, em uma conversa gravada em uma sala barulhenta, em observações astronômicas com grandes sinais de fundo, ou em processamento de imagem. Uma equipe de pesquisa da China, A Espanha e a Alemanha demonstraram que o ruído pode induzir ordem espacial e temporal em sistemas não lineares. Este efeito pode ser usado no futuro para identificar sinais que estão ocultos em uma grande quantidade de ruído. Inversamente, os sinais podem ser incorporados em um fundo barulhento e, portanto, ser criptografados para serem recuperados posteriormente.

Os resultados foram publicados em dois manuscritos publicados consecutivamente em Cartas de revisão física , um com foco na investigação experimental, e a segunda cobrindo a investigação teórica baseada em simulações numéricas.

O ruído às vezes desempenha um papel construtivo que pode ser explorado para produzir resultados úteis. Aplicar ruído em combinação com oscilações periódicas de pequena amplitude a um sistema não linear pode resultar em efeitos muito complexos. O ruído pode conduzir um sistema estacionário a um estado oscilatório com auto-oscilações de corrente coerente com frequências sintonizáveis ​​entre zero e cerca de 100 MHz, que é chamada de ressonância de coerência.

Ao adicionar ao ruído oscilações periódicas de pequena amplitude com uma frequência próxima daquela das auto-oscilações atuais, o sistema não linear pode ser travado em fase para a ressonância de coerência, que é conhecido como ressonância estocástica. Esta ressonância estocástica pode ser usada como um amplificador lock-in passivo, sem um sinal de referência e com um tempo de integração muito menor do que o disponível para amplificadores lock-in convencionais. Até agora, todos os métodos de detecção de sinais fracos são ativamente baseados na correlação com um sinal de referência conhecido, e é impossível identificar sinais desconhecidos escondidos em um fundo com ruído forte. Os amplificadores lock-in típicos precisam de um sinal de referência na faixa de dezenas de Hz a MHz e tempos de integração da ordem de milissegundos. A ampla faixa de frequência da ressonância de coerência permite a operação sem qualquer sinal de referência e reduz muito o tempo de integração necessário para processar o sinal.

A equipe de pesquisa demonstrou experimentalmente a ocorrência de coerência e ressonâncias estocásticas à temperatura ambiente em um sistema dopado, GaAs / fracamente acoplado (Al, Ga) Como superrede com 45 por cento de Al. Simulações numéricas do transporte de elétrons baseadas em um modelo de tunelamento sequencial discreto realizado simultaneamente reproduzem muito bem esses resultados qualitativamente. Além disso, o modelo teórico pode ser usado para determinar a corrente crítica dependente do dispositivo para a ressonância de coerência diretamente dos resultados experimentais.