美國桑迪亞(ya) 國家實驗室研究人員利用矽光子微芯片組件，執行了一種名為(wei) 原子幹涉的量子傳(chuan) 感技術。這是一種測量加速度的超高精度方法，也是研發無需全球定位係統（GPS）信號也能進行導航的“量子羅盤”最新成果。研究論文發表在最新一期《科學進展》上。

智能手機、健身追蹤器或虛擬現實設備內(nei) 部都有微小的傳(chuan) 感器用於(yu) 追蹤位置和移動。同樣技術的“升級”版本，大小和一個(ge) 柚子相當，精度要高出千倍，它們(men) 借助GPS幫助有更高需求的領域進行導航。隨著技術的進步，這種高精度傳(chuan) 感器的體(ti) 積和技術成本正在大幅縮減。

新的高性能矽光子調製器是一款在微芯片上控製光的設備。每個(ge) 原子幹涉儀(yi) 都需要一個(ge) 激光係統，而激光係統又需要調製器。

通常，作為(wei) 傳(chuan) 感器係統的原子幹涉儀(yi) 需要占據一個(ge) 小房間。而一個(ge) 完整的“量子羅盤”（量子慣性測量單元）則需要6個(ge) 原子幹涉儀(yi) 。團隊成功用一顆牛油果大小的真空室取代了大型耗電真空泵，並將多個(ge) 部件整合成一個(ge) 單一的剛性裝置。

新調製器是微芯片上激光係統的核心。它能夠承受強烈的振動，並將取代通常大小如冰箱的傳(chuan) 統激光係統。激光器在原子幹涉儀(yi) 中執行多項任務。團隊則使用了4個(ge) 調製器來改變單個(ge) 激光器的頻率，以執行不同的功能。

調製器經常會(hui) 產(chan) 生不需要的回聲，即邊帶，這需要進行抑製。團隊的抑製載波單邊帶調製器將這些邊帶降低了前所未有的47.8分貝，從(cong) 而使邊帶強度降低至原來的近十萬(wan) 分之一。

成本此前是部署量子導航設備的主要障礙。現在，團隊可以在一塊8英寸的晶圓上製造數百個(ge) 調製器。將龐大且昂貴的組件微縮成矽光子芯片有助於(yu) 降低成本。