로체스터 대학의 연구원들은 현재 무인 항공기 또는 드론이 사용하는 자이로스코프를 대체하여 GPS 신호가 방해를 받거나 사용할 수 없는 곳에서도 비행할 수 있는 광자 칩을 개발하고 있습니다. 약한 값 증폭(weak value amplification)이라는 양자 기술을 사용하여 과학자들은 소형 휴대용 광자 칩에 벌크 광학 자이로스코프와 동일한 수준의 감도를 제공하여 잠재적으로 드론의 탐색 방식을 변화시키는 것을 목표로 합니다.
광학 연구소의 부교수인 Jaime Cardenas는 2026년까지 칩을 개발하기 위해 국립 과학 재단으로부터 새로운 자금을 지원 받았습니다. 현재 최첨단 드론은 수 킬로미터의 광섬유 스풀을 포함하거나 동적 범위가 제한된 광섬유 자이로스코프를 사용한다고 Cardenas는 말했습니다.
국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받아 로체스터 대학교(University of Rochester)의 연구원들은 드론에 사용되는 기계식 자이로스코프를 대체하기 위해 약한 가치 증폭(weak value amplification)이라는 양자 기술을 사용하는 광자 칩을 개발하고 있습니다. 출처: 로체스터 대학교/J.Adam Fenster
"오늘날 자이로스코프 감도와 안정성은 크기와 무게 사이의 근본적인 균형을 이루어야 합니다"라고 그는 말했습니다. "드론, 무인 항공기 및 위성이 더 작고 보편화되면서 초소형 내비게이션 등급 자이로스코프의 필요성이 중요해질 것입니다. 가장 진보된 마이크로 자이로는 작고 견고하지만 내비게이션에 사용하기에는 성능상의 단점이 있습니다."
Cardenas는 약한 값 증폭 방법이 많은 기술의 잡음 증폭 비용을 지불하지 않고도 간섭계의 신호를 향상시킬 수 있기 때문에 기존 방법에 비해 장점이 있다고 믿습니다. 그러나 약한 값 증폭에 대한 이전 시연에서는 복잡한 실험실 설정과 정확한 정렬이 필요했습니다. Cardenas는 고품질 팩터 링 공진기를 사용하여 작은 광자 칩에서 약한 값 증폭을 달성하기 위해 노력했습니다.
Cardenas의 프로젝트 공동 작업자로는 Rochester 대학교에서 가르쳤으며 현재 Chapman University에 있는 물리학자 Andrew Jordan이 있습니다. Cardenas는 또한 로체스터 대학교의 David T. Kearns 리더십 및 다양성 센터와 협력하여 로체스터 시립 교육구의 고등학생들에게 STEM 경력에 대한 열망을 고취하기 위한 연구 경험을 제공함으로써 소외된 그룹의 참여를 확대할 것이라고 말했습니다.
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