羅切斯特大學(xué)的研究人員正在開發(fā)光子芯片，這種芯片可以取代無人駕駛飛行器目前使用的陀螺儀，使它們能夠在全球定位系統(tǒng)信號(hào)受到干擾或無法使用的地方飛行?？茖W(xué)家們利用一種稱為弱值放大的量子技術(shù)，旨在通過小型光子芯片提供與光學(xué)陀螺儀相同的靈敏度水平，從而有可能改變無人機(jī)的導(dǎo)航方式。

羅切斯特大學(xué)光學(xué)研究所副教授海梅·卡德納斯（Jaime Cardenas）獲得了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation）的資助，計(jì)劃在2026年前開發(fā)這種芯片?？ǖ录{斯表示，目前最先進(jìn)的無人機(jī)使用的光纖陀螺儀包含數(shù)千米長(zhǎng)的光纖線軸，且動(dòng)態(tài)范圍有限。

他說：“現(xiàn)在，陀螺儀的靈敏度和穩(wěn)定性必須在尺寸和重量之間取得平衡。隨著無人機(jī)、無人駕駛飛行器和衛(wèi)星變得越來越小，越來越無處不在，對(duì)超小型導(dǎo)航級(jí)陀螺儀的需求將變得至關(guān)重要。最先進(jìn)的微型陀螺儀結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用，但在性能方面存在缺陷，妨礙了其在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用?！?/p>

卡德納斯認(rèn)為，弱值放大法比傳統(tǒng)方法更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢栽鰪?qiáng)干涉測(cè)量的信號(hào)，而無需付出放大多種技術(shù)噪聲的代價(jià)。然而，以前的弱值放大演示需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和精確的對(duì)準(zhǔn)；卡德納斯致力于在帶有高質(zhì)量因子環(huán)形諧振器的微小光子芯片上實(shí)現(xiàn)弱值放大。