Lawaai is vaak ongewenst, bijvoorbeeld in een opgenomen gesprek in een rumoerige kamer, in astronomische waarnemingen met grote achtergrondsignalen, of in beeldverwerking. Een onderzoeksteam uit China, Spanje en Duitsland hebben aangetoond dat ruis ruimtelijke en temporele orde in niet-lineaire systemen kan veroorzaken. Dit effect kan in de toekomst worden gebruikt om signalen te identificeren die verborgen zijn in een grote hoeveelheid ruis. omgekeerd, signalen kunnen worden ingebed in een achtergrond met ruis en daardoor worden gecodeerd om ze later te herstellen.

De resultaten zijn gepubliceerd in twee manuscripten die back-to-back zijn gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , een gericht op het experimentele onderzoek, en de tweede behandelt het theoretische onderzoek op basis van numerieke simulaties.

Lawaai speelt soms een constructieve rol die kan worden benut om bruikbare resultaten te produceren. Het toepassen van ruis in combinatie met periodieke oscillaties met een kleine amplitude op een niet-lineair systeem kan tot zeer ingewikkelde effecten leiden. Ruis kan een stationair systeem in een oscillerende toestand brengen met coherente huidige zelfoscillaties met afstembare frequenties tussen nul en ongeveer 100 MHz, wat een coherentieresonantie wordt genoemd.

Door aan de ruis periodieke oscillaties met een kleine amplitude toe te voegen met een frequentie die dicht bij die van de huidige zelfoscillaties ligt, het niet-lineaire systeem kan in fase worden vergrendeld met de coherentieresonantie, wat een stochastische resonantie wordt genoemd. Deze stochastische resonantie kan worden gebruikt als een passieve lock-in versterker, zonder referentiesignaal en met een veel kortere integratietijd dan beschikbaar voor conventionele lock-in versterkers. Tot nu, alle methoden voor het detecteren van zwakke signalen zijn actief gebaseerd op de correlatie met een bekend referentiesignaal, en het is onmogelijk om onbekende signalen te identificeren die verborgen zijn op een achtergrond met sterke ruis. Typische lock-in-versterkers hebben een referentiesignaal nodig in het bereik van tientallen Hz tot MHz en integratietijden in de orde van milliseconden. Het brede frequentiebereik van de coherentieresonantie maakt de werking zonder referentiesignaal mogelijk en vermindert de integratietijd die nodig is om het signaal te verwerken aanzienlijk.

Het onderzoeksteam heeft het optreden van coherentie en stochastische resonanties bij kamertemperatuur experimenteel aangetoond in een gedoteerde, zwak gekoppeld GaAs/(Al, Ga)Als superrooster met 45 procent Al. Numerieke simulaties van het elektronentransport op basis van een discreet sequentieel tunnelmodel dat tegelijkertijd is uitgevoerd, reproduceren deze resultaten kwalitatief zeer goed. In aanvulling, het theoretische model kan worden gebruikt om de apparaatafhankelijke kritische stroom voor de coherentieresonantie direct uit de experimentele resultaten te bepalen.