利用硅光子芯片讓“量子羅盤(pán)”更小更精確
近日,美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員利用硅光子微芯片組件,執(zhí)行了一種名為原子干涉的量子傳感技術(shù)。這是一種測(cè)量加速度的超高精度方法,也是研發(fā)無(wú)需全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)也能進(jìn)行導(dǎo)航的“量子羅盤(pán)”最新成果。研究論文發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》上。 uF[~YJ> 智能手機(jī)、健身追蹤器或虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備內(nèi)部都有微小的傳感器用于追蹤位置和移動(dòng)。同樣技術(shù)的“升級(jí)”版本,大小和一個(gè)柚子相當(dāng),精度要高出千倍,它們借助GPS幫助有更高需求的領(lǐng)域進(jìn)行導(dǎo)航。隨著技術(shù)的進(jìn)步,這種高精度傳感器的體積和技術(shù)成本正在大幅縮減。 FRsp?i
K) 新的高性能硅光子調(diào)制器是一款在微芯片上控制光的設(shè)備。每個(gè)原子干涉儀都需要一個(gè)激光系統(tǒng),而激光系統(tǒng)又需要調(diào)制器。 r,:acK 通常,作為傳感器系統(tǒng)的原子干涉儀需要占據(jù)一個(gè)小房間。而一個(gè)完整的“量子羅盤(pán)”(量子慣性測(cè)量單元)則需要6個(gè)原子干涉儀。團(tuán)隊(duì)成功用一顆牛油果大小的真空室取代了大型耗電真空泵,并將多個(gè)部件整合成一個(gè)單一的剛性裝置。 ^Iqu
|