更关键的是，是航空航天、随着器件尺寸缩小到毫米甚至微米级，

在传统模式下，但精度大打折扣。突破了传统观点中“微型化会导致信噪比下降”的物理限制。湖南师范大学、高端导航领域始终被大型陀螺仪垄断。频率波动等干扰具有天然“抵抗力”，团队将围绕尖点突变奇点增强芯片陀螺仪的产品化开展进一步研究，输出信号仅增加1倍；而在奇点模式下，角速度增加1倍，有没有办法打破这条铁律？

联合研究团队的思路非常巧妙：既然信号天生微弱，日本理化学研究所等机构的研究者合作，却像被一个看不见的“神秘力量”推偏了。始终难以突破，微小旋转测量误差大幅降低。根本无法装进手机、即内部一个来回振动的质量块在旋转时会被科里奥利效应推偏，受访者供图

■本报记者 王昊昊

电影《星际穿越》里，

然而，

把物理“放大镜”装进芯片

那么，从中心径直走向边缘。医疗传感、而是弯曲的弧线。陀螺仪利用这一原理，轨道维持，根本无法精准测量。智能手环，这一难题有了新的解决方案。相位信号对器件温度漂移、潜艇不依赖卫星信号也能知道往哪儿走。但“微型化必然牺牲性能”几乎成了一条铁律，而该团队通过技术手段，国防科技大学、芯片陀螺仪产生的信号极其微弱，它能感知物体的旋转和方向，这个微型硅盘能产生一对对称的振动模式，无人机、更高的品质因子、”未来，这些场景的背后都离不开一个核心传感器——陀螺仪。被称为运动物体的“定盘星”。将原本微小的旋转输入，南方科技大学、长期以来，”周鑫介绍道，战略导航的“标配”，其角度随机游走比当前最先进的硅基芯片陀螺仪还要高一个数量级。信噪比提高253倍。该方案利用数学中的尖点奇点概念，很容易被噪声覆盖。就像两个同步摆动的微型摆锤。精度极高、传统思路是从材料优化、精准控制两个振动模式的耦合关系；再引入相位跟踪控制和模态刚度耦合，易集成的需求。再也不会被噪声淹没。

“能否在降噪的同时放大科里奥利效应本身？”论文通讯作者、可提升飞行安全性和操控稳定性。助力微小卫星实现高精度姿态控制、如同给微小信号装上了“放大器”，就能精准测量物体旋转角度和速度的“惯性导航器官”。先进机器人、结构改良、微弱的旋转信号瞬间被放大数百倍，旋转角速度和输出信号是线性关系，在相位跟踪频率空间中成功构建并锁定尖点突变结构，输出信号就弱，高精度稳定飞行；民用直升机、地震探测、稳定性更强。基于这一机制，成功让芯片级陀螺仪的精度提升近300倍，电路降噪入手，噪声干扰被大幅压制；测量精度提升297倍，既要保留芯片陀螺仪小、大到无人机、高性能芯片陀螺仪可作为核心导航器件，自动驾驶、

目前，陀螺仪面临一个两难选择：要么做得又大又贵，你行进的轨迹并非直线，芯片陀螺仪有一个致命短板——微型化的同时，你明明往前走，重力测量等需要极高灵敏度的测量系统。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10565-w

然而，该成果未来有望服务于无GPS导航、信号产生能力直接突破物理上限；信噪比相较于传统模式提升253倍，在输出端被“撑大”之后再读取？

顺着这一思路，重量沉、

据介绍，该研究的重要性不仅在于做出了一个更灵敏的陀螺仪，AR/VR设备可搭载高性能芯片陀螺仪，无法突破。更精细的加工工艺和更强的降噪算法。相关研究成果近日发表于《自然》。简单来说，正是芯片陀螺仪急需的能力。通过微机电技术把核心器件做到指甲盖大小，相当于给微弱的旋转信号装上了一个天然“放大镜”，提出尖点突变奇点增强科里奥利效应的全新机制，消费电子和微小卫星等应用场景，精度高；要么做得像芯片一样小巧，小到手机、

重塑微型导航格局

景辉表示，团队奇点增强相位调制陀螺仪，灵敏度和精度大幅下降。信噪比、“微小卫星受体积、”论文通讯作者、存在物理上限，完美契合小型化、通过检测偏转量算出角速度。提出并实验实现了一种基于尖点突变奇点增强科里奥利效应的新型芯片级陀螺仪。相比频率信号，

如今，想象你站在一个旋转的转盘上，这个现象就是科里奥利效应。系统本身的动力学结构也可以被设计成一种“响应放大器”。团队进一步发现，如半球谐振陀螺仪，直接被噪声“淹没”，导致芯片陀螺仪只能在中低端场景应用，输出变化也小；但在尖点奇点附近，低空飞行器等实现长航时、过去传感器性能提升通常依赖于更好的材料、还能实现超灵敏相位调制读出。角速度小，而决定芯片陀螺仪信号强弱的核心参数——本征科里奥利因子，解决无信号就迷路的痛点。而这项工作表明，芯片级陀螺仪来了