El GPS no funciona? El xip fotònic ajuda els drons a volar en zones de senyal feble

Amb el finançament de la National Science Foundation, els investigadors de la Universitat de Rochester estan desenvolupant xips fotònics que utilitzen una tècnica quàntica anomenada amplificació de valor feble per substituir els giroscopis mecànics utilitzats en drons, cosa que els permet volar on els senyals GPS estan bloquejats o no disponibles. S'utilitza una tècnica quàntica anomenada "amplificació de valor feble" per substituir els giroscopis mecànics utilitzats en els drons, cosa que els permet volar on els senyals GPS estan bloquejats o no disponibles.
Utilitzant aquesta tecnologia quàntica, els científics pretenen proporcionar el mateix nivell de sensibilitat en un xip fotònic de mà petit que un gran bloc de giroscopis òptics, que podria transformar la navegació dels drons.
Jaime Cardenas, professor associat de l'Institut d'Òptica, ha rebut una nova beca de la National Science Foundation per desenvolupar aquests xips l'any 2026.
Els giroscopis de fibra òptica que s'utilitzen actualment en drons d'última generació contenen bobines de fils de fibra òptica que tenen diversos quilòmetres de llarg o tenen un rang dinàmic limitat, va dir Cardenas.
Avui dia, la sensibilitat i l'estabilitat d'un giroscopi s'han de ponderar fonamentalment amb la seva mida i pes. "A mesura que els avions no tripulats, els drons i els satèl·lits es facin més petits i més omnipresents, la necessitat de giroscopis de navegació ultracompactes esdevindrà crítica. Els giroscopis en miniatura d'última generació són compactes i robustos, però no tenen rendiment, cosa que dificulta el seu ús. a la navegació".
Segons Cárdenas, l'amplificació de valors febles ofereix avantatges respecte als mètodes tradicionals perquè millora el senyal de l'interferometria sense que això passi a costa d'amplificar diverses formes de soroll tècnic. Tanmateix, les demostracions prèvies d'amplificació de valor feble han requerit configuracions complexes de laboratori i calibracions precises; Cardenas va treballar per realitzar una amplificació de valor feble en un xip microfotònic mitjançant ressonadors d'anell de factor d'alta qualitat.
Entre els col·laboradors de Cardenas en el projecte hi ha el físic Andrew Jordan, abans professor de la Universitat de Rochester i ara a Chapman U. Cardenas diu que també treballarà amb el David T. Kearns Center for Leadership and Diversity de la universitat per ampliar la participació de persones poc representades. grups a través d'experiències de recerca amb estudiants de secundària a la participació del districte escolar de la ciutat de Rochester i els inspira a aspirar a carreres STEM.