ГПС не ради? Фотонички чип помаже дроновима да лете у областима са слабим сигналом

Уз финансирање Националне фондације за науку, истраживачи на Универзитету у Рочестеру развијају фотонске чипове који користе квантну технику названу појачање слабе вредности да би заменили механичке жироскопе који се користе у беспилотним летелицама, омогућавајући им да лете тамо где су ГПС сигнали блокирани или недоступни. Квантна техника названа "појачање слабе вредности" користи се за замену механичких жироскопа који се користе у беспилотним летелицама, омогућавајући им да лете тамо где су ГПС сигнали блокирани или недоступни.
Користећи ову квантну технологију, научници имају за циљ да обезбеде исти ниво осетљивости на малом ручном фотонском чипу као и велики блок оптичких жироскопа, који би могао да трансформише навигацију дроном.
Јаиме Царденас, ванредни професор на Институту за оптику, добио је нови грант Националне научне фондације за развој таквих чипова до 2026.
Оптички жироскопи који се тренутно користе на најсавременијим дроновима садрже калемове оптичких нити дугих неколико километара или ограниченог динамичког опсега, рекао је Карденас.
Данас се осетљивост и стабилност жироскопа морају суштински одмерити у односу на његову величину и тежину. „Како беспилотне летелице, дронови и сателити постају све мањи и свеприсутни, потреба за ултракомпактним жироскопима за навигацију ће постати критична. Најсавременији минијатурни жироскопи су компактни и робусни, али немају перформансе, што отежава њихову употребу у навигацији“.
Према Царденасу, појачање слабе вредности нуди предности у односу на традиционалне методе јер побољшава сигнал из интерферометрије, а да не долази на рачун појачавања неколико облика техничке буке. Међутим, претходне демонстрације појачања слабе вредности захтевале су сложене лабораторијске поставке и прецизне калибрације; Царденас је радио на реализацији појачања слабе вредности на микрофотонском чипу користећи висококвалитетне факторске прстенасте резонаторе.
Карденасови сарадници на пројекту су физичар Ендру Џордан, бивши члан факултета на Универзитету у Рочестеру, а сада на Чепман У. Карденас каже да ће такође радити са универзитетским Центром за лидерство и разноликост Давид Т. Кеарнс како би проширио учешће недовољно заступљених групе кроз истраживачка искуства са средњошколцима у школском округу Роцхестер Цити и инспиришу их да теже СТЕМ каријерама.