S financiranjem izNacionalna znanstvena fundacija, raziskovalci na Univerzi v Rochesterju razvijajo fotonske čipe, ki uporabljajo kvantno tehniko, imenovano ojačanje šibke vrednosti, da nadomestijo mehanske žiroskope, ki se uporabljajo v dronih, in jim omogočajo letenje tam, kjer so signali GPS blokirani ali nedostopni.Kvantna tehnika, imenovana "ojačitev šibke vrednosti", nadomešča mehanske žiroskope, ki se uporabljajo v dronih, in jim omogoča letenje na mestih, kjer so signali GPS blokirani ali nedostopni.
Z uporabo te kvantne tehnologije želijo znanstveniki zagotoviti enako raven občutljivosti na majhnem ročnem fotonskem čipu kot velik blok optičnih žiroskopov, ki bi lahko preoblikovali navigacijo drona.
Jaime Cardenas, izredni profesor na Inštitutu za optiko, je prejel novo štipendijo Nacionalne znanstvene fundacije za razvoj takšnih čipov do leta 2026.
Žiroskopi z optičnimi vlakni, ki se trenutno uporabljajo na najsodobnejših brezpilotnih letalih, vsebujejo kolute niti iz optičnih vlaken, ki so dolgi več kilometrov ali imajo omejen dinamični razpon, je dejal Cardenas.
Danes je treba občutljivost in stabilnost žiroskopa temeljito pretehtati glede na njegovo velikost in težo. "Ko postajajo brezpilotna letala, brezpilotna letala in sateliti manjši in vse bolj razširjeni, bo potreba po ultrakompaktnih žiroskopih navigacijskega razreda postala kritična. Najsodobnejši miniaturni žiroskopi so kompaktni in robustni, vendar premalo zmogljivi, kar ovira njihovo uporaba v navigaciji."
Cardenas pravi, da ojačanje s šibko vrednostjo ponuja prednosti pred tradicionalnimi metodami, ker izboljša signal iz interferometrije, ne da bi pri tem prišlo na račun ojačanja več oblik tehničnega šuma. Vendar so prejšnje demonstracije pomnoževanja šibke vrednosti zahtevale zapletene laboratorijske nastavitve in natančne kalibracije; Cardenas si je prizadeval realizirati ojačanje šibke vrednosti na mikrofotonskem čipu z uporabo visokokakovostnih faktorskih obročastih resonatorjev.
Med Cardenasovimi sodelavci pri projektu je tudi fizik Andrew Jordan, nekdanji član fakulteteUniverza v Rochesterjuin zdaj na Chapmanu. U. Cardenas pravi, da bo sodeloval tudi z univerzitetnim centrom Davida T. Kearnsa za vodenje in raznolikost, da bi razširil udeležbo premalo zastopanih skupin z raziskovalnimi izkušnjami s srednješolci v sodelovanju v šolskem okrožju mesta Rochester in jih navdihnil, da si prizadevajo na poklice STEM.
