Avec le financement duFondation nationale de la science, des chercheurs de l'Université de Rochester développent des puces photoniques qui utilisent une technique quantique appelée amplification à faible valeur pour remplacer les gyroscopes mécaniques utilisés dans les drones, leur permettant de voler là où les signaux GPS sont bloqués ou indisponibles.Une technique quantique appelée « amplification à faible valeur » remplace les gyroscopes mécaniques utilisés dans les drones, leur permettant de voler dans des endroits où les signaux GPS sont bloqués ou indisponibles.
En utilisant cette technologie quantique, les scientifiques visent à fournir le même niveau de sensibilité sur une petite puce photonique portable qu’un gros bloc de gyroscopes optiques, ce qui pourrait transformer la navigation des drones.
Jaime Cardenas, professeur agrégé à l'Institut d'optique, a reçu une nouvelle subvention de la National Science Foundation pour développer de telles puces d'ici 2026.
Les gyroscopes à fibre optique actuellement utilisés sur les drones de pointe contiennent des bobines de fils de fibre optique longues de plusieurs kilomètres ou ayant une plage dynamique limitée, a expliqué Cardenas.
Aujourd’hui, la sensibilité et la stabilité d’un gyroscope doivent être fondamentalement mises en balance avec sa taille et son poids. "À mesure que les avions sans pilote, les drones et les satellites deviennent plus petits et plus omniprésents, le besoin de gyroscopes ultra-compacts de qualité navigation deviendra critique. Les gyroscopes miniatures de pointe sont compacts et robustes, mais manquent de performances, ce qui entrave leur utilisation en navigation."
Selon Cardenas, l'amplification de faible valeur offre des avantages par rapport aux méthodes traditionnelles, car elle améliore le signal de l'interférométrie sans se faire au détriment de l'amplification de plusieurs formes de bruit technique. Cependant, les démonstrations précédentes d’amplification de faible valeur ont nécessité des configurations de laboratoire complexes et des étalonnages précis ; Cardenas a travaillé pour réaliser une amplification de faible valeur sur une puce microphotonique à l'aide de résonateurs en anneau à facteur de haute qualité.
Les collaborateurs de Cardenas sur le projet incluent le physicien Andrew Jordan, ancien membre du corps professoral duUniversité de Rochesteret maintenant à Chapman U. Cardenas dit qu'il travaillera également avec le Centre David T. Kearns pour le leadership et la diversité de l'université pour élargir la participation des groupes sous-représentés grâce à des expériences de recherche avec des étudiants du secondaire dans la participation du district scolaire de Rochester City et les inciter à aspirer aux carrières STEM.
