Звуковые волны на чипе обычно распространяются во все стороны, подобно шёпоту, отражающемуся под куполом. В гироскопе это создаёт шум — акустический беспорядок, который маскирует истинный сигнал вращения. Но новая конструкция заставляет звук течь лишь в одном направлении. Как это работает? Представьте, что вы отводите от звуковой дорожки несколько ответвлений и подаёте сигналы с точной временной задержкой. Волны, бегущие назад, встречаются в противофазе и гасят друг друга, а волны, идущие вперёд, складываются и усиливаются. Итог — акустический шёпот, который движется только вперёд, радикально снижая шум.
Такая направленность позволяет чипу регистрировать мельчайшие вращения. По стабильности он приближается к пульсару — нейтронной звезде, вращающейся с точностью часового механизма, и вплотную подходит к фундаментальным ограничениям, накладываемым принципом неопределённости Гейзенберга.
Подобный гироскоп, возможно, однажды поможет в охоте за гравитационными волнами, отфильтровывая шум в гигантских детекторах.
Sound, like light, comes in packets — phonons. This gyroscope can detect rotation using just a few of them, making it exquisitely sensitive.
The precision of such gyroscopes could one day guide spacecraft through asteroid fields as smoothly as the navigators in 'The Expanse' plot complex courses, though here it's about real-world physics.