Новый приёмник ловит скрытые в шуме одиночные сигналы

В работе, опубликованной 11 декабря журналом Science, инженеры-электротехники из Калифорнийского университета (UC San Diego), заложили основы для нового класса высокочувствительных приемников, способных выделять слабые, неповторяющиеся сигналы из электронного шума. Полученные результаты могут найти применение в безопасных коммуникациях, астрономии, спектроскопии, дистанционном зондировании, средствах электронной войны.

Для того, чтобы преодолеть ограничения обычных методов детектирования, исследователи из UC San Diego разработали приёмник со спектральным клонированием. Он реплицирует полученный зашумленный сигнал, генерируя множество спектральных (окрашенных) копий, которые затем анализирует вместе. Это помогает выявить скрытые в шуме одиночные аномалии, которые соответствуют, например, спонтанному распаду молекулы, реконструировать их форму и время прихода.

«С новым приёмником теперь стало возможно, по крайней мере в принципе, ловить эфемерные, неповторяющиеся сигналы, наблюдать быстрые, редко происходящие природные или искусственные явления, которые иначе оставались бы невидимы для нас», — утверждает профессор электротехники Стоян Радик (Stojan Radic).

В статье Science ученые высказали предположение, что используя их технику спектрального клонирования, можно перехватывать коммуникации, сегодня считающиеся безопасными. Кроме того, они указывают, что новый приёмник позволит увеличить дальность связи и надёжно скрывать канал коммуникаций в шуме — ниже уровня чувствительности современных детекторов сигналов.

В экспериментах группа Фотонных систем профессора Радика использовала разработанный ею новый класс настраиваемых оптических частотных гребёнок — практически бесшумных и настраиваемых в широком диапазоне частот. Было обнаружено, что чувствительность приемника растет с увеличением количества спектральных копий. «Мы уже можем сконструировать приёмник, работающий с сотнями свободно настраиваемых копий», — заявил Радик.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365