Dengan pembiayaan daripadaYayasan Sains Kebangsaan, penyelidik di Universiti Rochester sedang membangunkan cip fotonik yang menggunakan teknik kuantum yang dipanggil penguatan nilai lemah untuk menggantikan giroskop mekanikal yang digunakan dalam dron, membolehkan mereka terbang di tempat isyarat GPS disekat atau tidak tersedia.Teknik kuantum yang dipanggil "penguatan nilai lemah" menggantikan giroskop mekanikal yang digunakan dalam dron, membolehkan mereka terbang di tempat yang isyarat GPS disekat atau tidak tersedia.
Menggunakan teknologi kuantum ini, saintis menyasarkan untuk memberikan tahap kepekaan yang sama pada cip fotonik pegang tangan kecil sebagai blok besar giroskop optik, yang boleh mengubah navigasi dron.
Jaime Cardenas, seorang profesor bersekutu di Institut Optik, telah menerima geran Yayasan Sains Kebangsaan baharu untuk membangunkan cip sedemikian menjelang 2026.
Giroskop gentian optik yang kini digunakan pada dron tercanggih mengandungi gelendong benang gentian optik yang panjangnya beberapa kilometer atau mempunyai julat dinamik terhad, kata Cardenas.
Hari ini, kepekaan dan kestabilan giroskop mesti secara asasnya ditimbang dengan saiz dan beratnya. "Memandangkan pesawat tanpa pemandu, dron dan satelit menjadi lebih kecil dan lebih banyak terdapat di mana-mana, keperluan untuk giroskop gred navigasi ultra-kompak akan menjadi kritikal. Giroskop miniatur terkini adalah padat dan teguh, tetapi kurang prestasi, yang menghalang mereka gunakan dalam navigasi."
Menurut Cardenas, penguatan nilai lemah menawarkan kelebihan berbanding kaedah tradisional kerana ia meningkatkan isyarat daripada interferometri tanpa mengorbankan penguatan beberapa bentuk bunyi teknikal. Walau bagaimanapun, demonstrasi penguatan nilai lemah sebelum ini memerlukan persediaan makmal yang kompleks dan penentukuran yang tepat; Cardenas berusaha untuk merealisasikan penguatan nilai lemah pada cip fotonik mikro menggunakan resonator cincin faktor berkualiti tinggi.
Kolaborator Cardenas dalam projek itu termasuk ahli fizik Andrew Jordan, bekas ahli fakulti diUniversiti Rochesterdan kini di Chapman U. Cardenas berkata beliau juga akan bekerjasama dengan Pusat Kepimpinan dan Kepelbagaian David T. Kearns universiti untuk meluaskan penyertaan kumpulan yang kurang diwakili melalui pengalaman penyelidikan dengan pelajar sekolah menengah dalam penyertaan Daerah Sekolah Rochester City dan memberi inspirasi kepada mereka untuk bercita-cita tinggi kepada kerjaya STEM.
