Ученые США передали данные через тепловой шум

В октябре 2026 года группа американских исследователей опубликовала в журнале PNAS модель беспроводной связи, работающей исключительно на тепловом шуме. Система передает данные без активного радиосигнала. Она потребляет до 1000 раз меньше энергии, чем традиционные передатчики, а скорость передачи в новом эксперименте выросла в 100 раз. На первый взгляд это грубо противоречит второму закону термодинамики, но физика здесь не нарушена.

Работает эта схема хитро. Передатчик не генерирует радиоволну, а просто переключает импеданс цепи между разомкнутым и замкнутым состоянием. Грубо говоря, антенна по заданному алгоритму то отражает фоновый тепловой шум, то поглощает его, кодируя нули и единицы, а приемник улавливает эти микроскопические изменения отраженного сигнала. Никаких сложных модуляторов не требуется.

Никакого вечного двигателя тут, разумеется, нет. Энергия тратится не на излучение, а исключительно на электронное переключение состояний самой цепи. Исследователи построили строгую математическую модель канала, которая доказывает: даже при полном отсутствии перепада температур между узлами передача битов возможна, поскольку система не создает энергию из ниоткуда. Это сродни тому, как тень от предмета меняется при его движении, не обладая энергией объекта, но неся информацию. Кстати, скорость передачи в свежем эксперименте выросла на два порядка по сравнению с ранними прототипами.

На практике внедрение таких пассивных систем часто сталкивается с банальными физическими помехами. В редакционной практике мы неоднократно видели, как аналогичные бюджетные IoT-датчики внезапно «слепли» из-за малейшего изменения влажности вокруг корпуса, критически меняющего диэлектрическую проницаемость материалов и сбивающего заводскую калибровку. Здесь же тепловой шум присутствует всегда и везде, даже в полностью экранированной комнате Фарадея. Это дает разработчикам настоящий форс-мажорный козырь для создания автономных сенсоров в медицинских приборах и радиоастрономии, где любое активное излучение строго запрещено отраслевыми регламентами.

Индустрия параллельно с этими лабораторными прорывами активно масштабирует гибридные сети. SpaceX недавно получила одобрение Федеральной комиссии по связи (FCC) на использование низкочастотного спектра около 800 МГц для сервиса Starlink Mobile. Компания намеревается интегрировать его с новой группировкой из примерно 15 тысяч спутников второго поколения. В России «МегаФон», «Бюро 1440» и Yadro уже успешно провели сеанс передачи мобильного интернета через низкоорбитальные спутники напрямую из Красноярска в Москву, показав жизнеспособность наземно-космической архитектуры. Рынок явно движется в сторону тотального покрытия.

Что будет дальше с коммерциализацией этой американской разработки, пока абсолютно неясно. Лабораторные десятки бит в секунду на дистанции в несколько метров — это все еще очень далеко от реального промышленного IoT-деплоя, требующего железной стабильности. Но сам факт успешного взлома устоявшихся представлений о радиоканале заставляет пересмотреть учебники.

Никита Карпов

Главный редактор

Пишу о гаджетах, нейросетях и том, как технологии меняют нашу жизнь. Проверяю всё на себе, чтобы вы не тратили деньги зря.