Dengan pendanaan dariYayasan Sains Nasional, para peneliti di Universitas Rochester sedang mengembangkan chip fotonik yang menggunakan teknik kuantum yang disebut amplifikasi nilai lemah untuk menggantikan giroskop mekanis yang digunakan pada drone, sehingga memungkinkan mereka terbang di tempat sinyal GPS diblokir atau tidak tersedia.Teknik kuantum yang disebut "amplifikasi nilai lemah" menggantikan giroskop mekanis yang digunakan pada drone, memungkinkannya terbang di tempat di mana sinyal GPS diblokir atau tidak tersedia..
Dengan menggunakan teknologi kuantum ini, para ilmuwan bertujuan untuk memberikan tingkat sensitivitas yang sama pada chip fotonik genggam kecil seperti pada blok besar giroskop optik, yang dapat mengubah navigasi drone.
Jaime Cardenas, seorang profesor di Institut Optik, telah menerima hibah National Science Foundation baru untuk mengembangkan chip tersebut pada tahun 2026.
Giroskop serat optik yang saat ini digunakan pada drone canggih berisi gulungan benang serat optik yang panjangnya beberapa kilometer atau memiliki jangkauan dinamis terbatas, kata Cardenas.
Saat ini, sensitivitas dan stabilitas giroskop pada dasarnya harus dibandingkan dengan ukuran dan beratnya. “Seiring dengan semakin kecilnya ukuran pesawat tak berawak, drone, dan satelit, kebutuhan akan giroskop tingkat navigasi ultra-kompak akan menjadi sangat penting. Giroskop miniatur yang canggih bersifat kompak dan kuat, namun kurang berkinerja, sehingga menghambat kemampuan mereka untuk melakukan hal tersebut. digunakan dalam navigasi."
Menurut Cardenas, amplifikasi nilai lemah menawarkan keuntungan dibandingkan metode tradisional karena memperkuat sinyal dari interferometri tanpa mengorbankan penguatan beberapa bentuk gangguan teknis. Namun, demonstrasi amplifikasi nilai lemah sebelumnya memerlukan pengaturan laboratorium yang rumit dan kalibrasi yang tepat; Cardenas berupaya mewujudkan amplifikasi bernilai lemah pada chip fotonik mikro menggunakan resonator cincin faktor berkualitas tinggi.
Kolaborator Cardenas dalam proyek ini termasuk fisikawan Andrew Jordan, mantan anggota fakultas diUniversitas Rochesterdan sekarang di Chapman U. Cardenas mengatakan dia juga akan bekerja dengan Pusat Kepemimpinan dan Keberagaman David T. Kearns di universitas tersebut untuk memperluas partisipasi kelompok yang kurang terwakili melalui pengalaman penelitian dengan siswa sekolah menengah dalam partisipasi Distrik Sekolah Kota Rochester dan menginspirasi mereka untuk bercita-cita untuk karir STEM.
