Uz finansiranje izNacionalna naučna fondacija, istraživači sa Univerziteta u Rochesteru razvijaju fotonske čipove koji koriste kvantnu tehniku zvanu pojačanje slabe vrijednosti kako bi zamijenili mehaničke žiroskope koji se koriste u dronovima, omogućavajući 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, omogućavajući im da lete na mjestima gdje su GPS signali blokirani ili nedostupni.
Koristeći ovu kvantnu tehnologiju, naučnici imaju za cilj da obezbede isti nivo osetljivosti na malom ručnom fotonskom čipu kao i veliki blok optičkih žiroskopa, koji bi mogao da transformiše navigaciju dronom.
Jaime Cardenas, vanredni profesor na Institutu za optiku, dobio je novi grant Nacionalne naučne fondacije za razvoj takvih čipova do 2026.
Optički žiroskopi koji se trenutno koriste na najsavremenijim dronovima sadrže kolutove optičkih niti dugih nekoliko kilometara ili ograničenog dinamičkog raspona, rekao je Cardenas.
Danas se osjetljivost i stabilnost žiroskopa moraju u osnovi odmjeriti u odnosu na njegovu veličinu i težinu. "Kako bespilotne letjelice, dronovi i sateliti postaju sve manji i sveprisutniji, potreba za ultrakompaktnim žiroskopima za navigaciju će postati kritična. Najsavremeniji minijaturni žiroskopi su kompaktni i robusni, ali im nedostaju performanse, što otežava njihovu koristiti u navigaciji."
Prema Cardenasu, pojačanje slabe vrijednosti nudi prednosti u odnosu na tradicionalne metode jer poboljšava signal iz interferometrije, a da ne dolazi na račun pojačanja nekoliko oblika tehničke buke. Međutim, prethodne demonstracije pojačanja slabe vrijednosti zahtijevale su složene laboratorijske postavke i precizne kalibracije; Cardenas je radio na realizaciji pojačanja slabe vrijednosti na mikro fotonskom čipu koristeći visokokvalitetne faktorske prstenaste rezonatore.
Cardenasovi saradnici na projektu su fizičar Andrew Jordan, bivši član fakulteta uUniverzitet u Rochesterua sada u Chapman U. Cardenas kaže da će također raditi sa univerzitetskim Centrom David T. Kearns za liderstvo i raznolikost kako bi proširio učešće nedovoljno zastupljenih grupa kroz istraživačka iskustva sa srednjoškolcima u učešću školskog okruga Rochester City i inspirisala ih da teže do STEM karijera.
