Con financiación delFundación Nacional de Ciencia, investigadores de la Universidad de Rochester están desarrollando chips fotónicos que utilizan una técnica cuántica llamada amplificación de valor débil para reemplazar los giroscopios mecánicos utilizados en los drones, permitiéndoles volar donde las señales de GPS están bloqueadas o no están disponibles.Una técnica cuántica llamada "amplificación de valor débil" reemplaza los giroscopios mecánicos utilizados en los drones, permitiéndoles volar en lugares donde las señales GPS están bloqueadas o no están disponibles..
Utilizando esta tecnología cuántica, los científicos pretenden proporcionar el mismo nivel de sensibilidad en un pequeño chip fotónico portátil que en un gran bloque de giroscopios ópticos, lo que podría transformar la navegación de los drones.
Jaime Cárdenas, profesor asociado del Instituto de Óptica, recibió una nueva subvención de la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar dichos chips para 2026.
Los giroscopios de fibra óptica que se utilizan actualmente en los drones de última generación contienen carretes de hilos de fibra óptica que tienen varios kilómetros de largo o tienen un rango dinámico limitado, dijo Cárdenas.
Hoy en día, la sensibilidad y estabilidad de un giroscopio deben sopesarse fundamentalmente con su tamaño y peso. "A medida que los aviones no tripulados, los drones y los satélites se vuelven más pequeños y más ubicuos, la necesidad de giroscopios ultracompactos aptos para navegación se volverá crítica. Los giroscopios en miniatura de última generación son compactos y robustos, pero carecen de rendimiento, lo que dificulta su uso. uso en la navegación."
Según Cárdenas, la amplificación de valor débil ofrece ventajas sobre los métodos tradicionales porque mejora la señal de la interferometría sin a costa de amplificar varias formas de ruido técnico. Sin embargo, las demostraciones anteriores de amplificación de valores débiles requirieron configuraciones de laboratorio complejas y calibraciones precisas; Cárdenas trabajó para realizar una amplificación de valores débiles en un chip microfotónico utilizando resonadores de anillo de factor de alta calidad.
Los colaboradores de Cárdenas en el proyecto incluyen al físico Andrew Jordan, ex miembro de la facultad delUniversidad de Rochestery ahora en Chapman U. Cárdenas dice que también trabajará con el Centro David T. Kearns para el Liderazgo y la Diversidad de la universidad para ampliar la participación de grupos subrepresentados a través de experiencias de investigación con estudiantes de secundaria en el Distrito Escolar de la Ciudad de Rochester e inspirarlos a aspirar. a carreras STEM.
