Med midler fraNational Science Foundation, udvikler forskere ved University of Rochester fotoniske chips, der bruger en kvanteteknik kaldet svag værdiforstærkning til at erstatte de mekaniske gyroskoper, der bruges i droner, så de kan flyve, hvor GPS-signaler er blokeret eller utilgængelige.En kvanteteknik kaldet "svag værdiforstærkning" erstatter de mekaniske gyroskoper, der bruges i droner, hvilket giver dem mulighed for at flyve steder, hvor GPS-signaler er blokeret eller utilgængelige.
Ved hjælp af denne kvanteteknologi sigter forskerne efter at give det samme niveau af følsomhed på en lille håndholdt fotonisk chip som en stor blok af optiske gyroskoper, der kunne transformere drone-navigation.
Jaime Cardenas, lektor ved Institut for Optik, har modtaget en ny National Science Foundation-bevilling til at udvikle sådanne chips inden 2026.
De fiberoptiske gyroskoper, der i øjeblikket bruges på avancerede droner, indeholder spoler af fiberoptiske tråde, der er flere kilometer lange eller har begrænset dynamisk rækkevidde, sagde Cardenas.
I dag skal et gyroskops følsomhed og stabilitet grundlæggende vejes op imod dets størrelse og vægt. "Efterhånden som ubemandede fly, droner og satellitter bliver mindre og mere allestedsnærværende, vil behovet for ultrakompakte gyroskoper af navigationskvalitet blive kritisk. Avancerede miniaturegyroskoper er kompakte og robuste, men mangler ydeevne, hvilket hæmmer deres brug i navigation."
Ifølge Cardenas giver forstærkning med svag værdi fordele i forhold til traditionelle metoder, fordi det forbedrer signalet fra interferometri uden at gå på bekostning af forstærkning af flere former for teknisk støj. Tidligere demonstrationer af amplifikation med svag værdi har imidlertid krævet komplekse laboratorieopsætninger og præcise kalibreringer; Cardenas arbejdede på at realisere svag værdiforstærkning på en mikrofotonisk chip ved hjælp af højkvalitets faktorringresonatorer.
Cardenas' samarbejdspartnere på projektet omfatter fysiker Andrew Jordan, tidligere fakultetsmedlem vedUniversity of Rochesterog nu på Chapman siger U. Cardenas, at han også vil arbejde sammen med universitetets David T. Kearns Center for Leadership and Diversity for at udvide deltagelsen af underrepræsenterede grupper gennem forskningserfaringer med gymnasieelever i Rochester City School District deltagelse og inspirere dem til at stræbe efter til STEM-karrierer.
