Uz financiranje izNacionalna zaklada za znanost, istraživači sa Sveučilišta u Rochesteru razvijaju fotonske čipove koji koriste kvantnu tehniku zvanu pojačanje slabe vrijednosti kako bi zamijenili mehaničke žiroskope koji se koriste u dronovima, omogućujući im da lete tamo gdje su GPS signali blokirani ili nedostupni.Kvantna tehnika nazvana "pojačanje slabe vrijednosti" zamjenjuje mehaničke žiroskope koji se koriste u dronovima, dopuštajući im da lete na mjestima gdje su GPS signali blokirani ili nedostupni.
Koristeći ovu kvantnu tehnologiju, znanstvenici žele osigurati istu razinu osjetljivosti na malom ručnom fotoničkom čipu kao veliki blok optičkih žiroskopa, koji bi mogli transformirati navigaciju dronova.
Jaime Cardenas, izvanredni profesor na Institutu za optiku, dobio je novu potporu Nacionalne zaklade za znanost za razvoj takvih čipova do 2026.
Žiroskopi s optičkim vlaknima koji se trenutno koriste na najsuvremenijim bespilotnim letjelicama sadrže namotaje niti od optičkih vlakana duge nekoliko kilometara ili ograničenog dinamičkog raspona, rekao je Cardenas.
Danas se osjetljivost i stabilnost žiroskopa moraju temeljno mjeriti s njegovom veličinom i težinom. "Kako bespilotne letjelice, bespilotne letjelice i sateliti postaju sve manji i sveprisutniji, potreba za ultrakompaktnim žiroskopima navigacijske razine postat će kritična. Najsuvremeniji minijaturni žiroskopi su kompaktni i robusni, ali nemaju performanse, što otežava njihovo koristiti u navigaciji."
Prema Cardenasu, pojačanje slabe vrijednosti nudi prednosti u odnosu na tradicionalne metode jer pojačava signal iz interferometrije, a da ne dolazi nauštrb pojačanja nekoliko oblika tehničkog šuma. Međutim, prethodne demonstracije slabog pojačanja zahtijevale su složene laboratorijske postavke i precizne kalibracije; Cardenas je radio na realizaciji pojačanja slabe vrijednosti na mikrofotonskom čipu koristeći visokokvalitetne prstenaste faktorske rezonatore.
Cardenasovi suradnici na projektu uključuju fizičara Andrewa Jordana, bivšeg profesora naSveučilište u Rochesterui sada na Chapman U. Cardenas kaže da će također raditi sa sveučilišnim David T. Kearns Center for Leadership and Diversity kako bi proširio sudjelovanje nedovoljno zastupljenih skupina kroz istraživačka iskustva sa srednjoškolcima u sudjelovanju u školskom okrugu grada Rochestera i nadahnuo ih da teže na STEM karijere.
