با تامین مالی ازبنیاد ملی علوممحققان دانشگاه روچستر در حال توسعه تراشههای فوتونیکی هستند که از یک تکنیک کوانتومی به نام تقویت ارزش ضعیف برای جایگزینی ژیروسکوپهای مکانیکی مورد استفاده در پهپادها استفاده میکنند و به آنها اجازه میدهد در جاهایی که سیگنالهای GPS مسدود یا در دسترس نیستند پرواز کنند.یک تکنیک کوانتومی به نام "تقویت ارزش ضعیف" جایگزین ژیروسکوپ های مکانیکی مورد استفاده در پهپادها می شود و به آنها اجازه می دهد در مکان هایی که سیگنال های GPS مسدود شده یا در دسترس نیستند پرواز کنند..
با استفاده از این فناوری کوانتومی، دانشمندان قصد دارند همان سطح از حساسیت را بر روی یک تراشه فوتونیک دستی کوچک ارائه کنند که یک بلوک بزرگ از ژیروسکوپهای نوری، که میتواند ناوبری هواپیماهای بدون سرنشین را متحول کند.
جیمی کاردناس، دانشیار موسسه اپتیک، کمک مالی جدیدی از بنیاد ملی علوم برای توسعه چنین تراشههایی تا سال 2026 دریافت کرده است.
کاردناس گفت: ژیروسکوپهای فیبر نوری که در حال حاضر در هواپیماهای بدون سرنشین پیشرفته استفاده میشوند حاوی قرقرههایی از رشتههای فیبر نوری هستند که چندین کیلومتر طول دارند یا برد دینامیکی محدودی دارند.
امروزه حساسیت و پایداری یک ژیروسکوپ باید اساساً با اندازه و وزن آن سنجیده شود. با کوچکتر شدن و فراگیرتر شدن هواپیماهای بدون سرنشین، هواپیماهای بدون سرنشین و ماهوارهها، نیاز به ژیروسکوپهای درجه ناوبری بسیار فشرده ضروری خواهد شد. استفاده در ناوبری."
به گفته کاردناس، تقویت با ارزش ضعیف نسبت به روشهای سنتی مزیتهایی را ارائه میدهد، زیرا سیگنالهای تداخلسنجی را بدون افزایش چندین شکل نویز فنی افزایش میدهد. با این حال، تظاهرات قبلی تقویت با ارزش ضعیف به تنظیمات آزمایشگاهی پیچیده و کالیبراسیونهای دقیق نیاز داشته است. کاردناس برای تحقق بخشیدن به تقویت با ارزش ضعیف بر روی یک تراشه فوتونیکی میکرو با استفاده از تشدیدگرهای حلقه فاکتور با کیفیت بالا کار کرد.
همکاران کاردناس در این پروژه عبارتند از فیزیکدان اندرو جردن، که قبلاً یکی از اعضای هیئت علمی دانشگاه بود.دانشگاه روچسترو اکنون در چاپمن یو. کاردناس میگوید که با مرکز رهبری و تنوع دیوید تی کرنز نیز همکاری خواهد کرد تا مشارکت گروههای کمنماینده را از طریق تجربیات پژوهشی با دانشآموزان دبیرستانی در مشارکت منطقه مدرسه شهر راچستر و الهام بخشیدن به آنها برای آرمانها افزایش دهد. به مشاغل STEM.
