羅徹斯特大學的研究人員正在開發光子晶片，這種晶片可以取代無人駕駛飛行器或無人機目前使用的陀螺儀，使它們能夠在全球定位系統訊號受到干擾或無法使用的地方飛行。科學家利用一種稱為弱值放大的量子技術，旨在透過小型手持式光子晶片提供與散裝光學陀螺儀相同的靈敏度水平，從而有可能改變無人機的導航方式。

光學研究所副教授海梅-卡德納斯（Jaime Cardenas）獲得了美國國家科學基金會（National Science Foundation）的新資助，用於在2026年前開發這種晶片。卡德納斯說，目前最先進的無人機使用的光纖陀螺儀包含數公里長的光纖線軸，或動態範圍有限。

在美國國家科學基金會的資助下，羅徹斯特大學的研究人員正在開發光子晶片，利用一種名為弱值放大的量子技術來取代無人機中使用的機械陀螺儀。資料來源：羅徹斯特大學/J. Adam Fenster

他說：「現在，陀螺儀的靈敏度和穩定性必須在尺寸和重量之間進行基本權衡。隨著無人機、無人駕駛飛行器和衛星變得越來越小，越來越無處不在，對超小型導航級陀螺儀的需求將變得至關重要。最先進的微型陀螺儀結構緊湊、堅固耐用，但在性能方面存在缺陷，妨礙了其在導航領域的應用。”

卡德納斯認為，弱值放大法比傳統方法更有優勢，因為它可以增強干涉測量的訊號，而無需付出放大多種技術雜訊的代價。然而，先前的弱值放大演示需要複雜的實驗室設置和精確的對準；卡德納斯致力於在具有高品質因子環形諧振器的微小光子晶片上實現弱值放大。

卡德納斯在該計畫的合作者包括物理學家安德魯-喬丹（Andrew Jordan），他曾在羅徹斯特大學任教，現任職於查普曼大學。卡德納斯表示，他還將與羅徹斯特大學的大衛-卡恩斯領導力與多元化中心（David T. Kearns Center for Leadership and Diversity）合作，透過為羅徹斯特市學區的高中生提供研究體驗，激發他們對STEM 職業的渴望，從而擴大未被充分代表的群體的參與。