Με χρηματοδότηση από τηνΕθνικό Ίδρυμα Επιστημών, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ αναπτύσσουν φωτονικά τσιπ που χρησιμοποιούν μια κβαντική τεχνική που ονομάζεται ενίσχυση ασθενούς τιμής για να αντικαταστήσουν τα μηχανικά γυροσκόπια που χρησιμοποιούνται στα drones, επιτρέποντάς τους να πετούν όπου τα σήματα GPS είναι μπλοκαρισμένα ή μη διαθέσιμα.Μια κβαντική τεχνική που ονομάζεται "ενίσχυση ασθενούς τιμής" αντικαθιστά τα μηχανικά γυροσκόπια που χρησιμοποιούνται στα drones, επιτρέποντάς τους να πετούν σε μέρη όπου τα σήματα GPS είναι μπλοκαρισμένα ή μη διαθέσιμα.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την κβαντική τεχνολογία, οι επιστήμονες στοχεύουν να παρέχουν το ίδιο επίπεδο ευαισθησίας σε ένα μικρό φορητό φωτονικό τσιπ με ένα μεγάλο μπλοκ οπτικών γυροσκόπιων, που θα μπορούσαν να μεταμορφώσουν την πλοήγηση με drone.
Ο Jaime Cardenas, αναπληρωτής καθηγητής στο Ινστιτούτο Οπτικής, έχει λάβει μια νέα επιχορήγηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών για την ανάπτυξη τέτοιων τσιπ έως το 2026.
Τα γυροσκόπια οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος σε drones τελευταίας τεχνολογίας περιέχουν καρούλια από νήματα οπτικών ινών που έχουν μήκος πολλών χιλιομέτρων ή περιορισμένη δυναμική εμβέλεια, είπε ο Cardenas.
Σήμερα, η ευαισθησία και η σταθερότητα ενός γυροσκόπιου πρέπει να σταθμίζονται θεμελιωδώς σε σχέση με το μέγεθος και το βάρος του. "Καθώς τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, τα drones και οι δορυφόροι γίνονται μικρότερα και πιο πανταχού παρόντα, η ανάγκη για εξαιρετικά συμπαγή γυροσκόπια ποιότητας πλοήγησης θα γίνει κρίσιμη. Τα τελευταίας τεχνολογίας μικροσκοπικά γυροσκόπια είναι συμπαγή και στιβαρά, αλλά δεν έχουν απόδοση, γεγονός που εμποδίζει τους χρήση στην πλοήγηση."
Σύμφωνα με τον Cardenas, η ενίσχυση ασθενούς τιμής προσφέρει πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων επειδή ενισχύει το σήμα από την συμβολομετρία χωρίς να επιβαρύνει την ενίσχυση πολλών μορφών τεχνικού θορύβου. Ωστόσο, προηγούμενες επιδείξεις ενίσχυσης ασθενούς τιμής απαιτούσαν πολύπλοκες εργαστηριακές ρυθμίσεις και ακριβείς βαθμονομήσεις. Ο Cardenas εργάστηκε για να πραγματοποιήσει ενίσχυση χαμηλής τιμής σε ένα μικροφωτονικό τσιπ χρησιμοποιώντας υψηλής ποιότητας συντονιστές δακτυλίου παραγόντων.
Οι συνεργάτες του Cardenas στο έργο περιλαμβάνουν τον φυσικό Andrew Jordan, πρώην μέλος ΔΕΠ στοΠανεπιστήμιο του Ρότσεστερκαι τώρα στο Chapman, ο U. Cardenas λέει ότι θα συνεργαστεί επίσης με το Πανεπιστήμιο David T. Kearns Centre for Leadership and Diversity για να διευρύνει τη συμμετοχή των υποεκπροσωπούμενων ομάδων μέσω ερευνητικών εμπειριών με μαθητές γυμνασίου στη συμμετοχή του Rochester City School District και να τους εμπνεύσει να φιλοδοξούν στις καριέρες STEM.
