Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Ingen storm i en tekop:Det er en cyklon på en siliciumchip

Turbulens (ses her i cykloner) ... beskrives som det ældste uløste problem i fysikken. Kredit:WikiImages fra Pixabay

University of Queensland forskere har kombineret kvantevæsker og silicium-chip teknologi for at studere turbulens for første gang, åbne døren til nye navigationsteknologier og forbedret forståelse af den turbulente dynamik af cykloner og andet ekstremt vejr.

Professor Warwick Bowen, fra UQ's Precision Sensing Initiative og Australian Research Council Center of Excellence for Engineered Quantum Systems sagde, at resultatet var "et betydeligt fremskridt" og gav en ny måde at studere turbulens på.

"Turbulens beskrives ofte som det ældste uløste problem i fysik, " sagde professor Bowen.

"Vores fund giver os mulighed for at observere kvanteturbulens på nanoskala, som afspejler den slags adfærd, du ser i cykloner.

"Dette fremskridt er muliggjort af egenskaberne ved kvantevæsker, som er fundamentalt forskellige fra hverdagsvæsker."

Professor Bowen sagde, at det blev postuleret for mere end 50 år siden, at turbulensproblemet kunne forenkles ved hjælp af kvantevæsker.

"Vores nye teknik er spændende, fordi den gør det muligt at studere kvanteturbulens på en siliciumchip for første gang, " han sagde.

Forskningen havde også implikationer i rummet, hvor kvantevæsker forudsiges at eksistere i tætte astrofysiske objekter.

"Vores forskning kunne hjælpe med at forklare, hvordan disse objekter opfører sig, " sagde Dr. Bowen.

Simuleringer af dynamikken i kvantiserede hvirvler - kvanteanalogen af ​​en hvirvel i vand eller en tornado - når de interagerer på en siliciumchip. Kredit:Dr Matthew Reeves

Dr. Yauhen Sachkou, papirets hovedforfatter, nævnte roterende neutronstjerner mistede vinkelmomentum i anfald og starter.

"Den måde, dette sker på, menes at være afhængig af kvanteturbulens, " sagde Dr. Sachkou.

Dr. Christopher Baker, som var med til at lede forskningen, sagde fundet muliggjorde silicium-chip-baserede accelerometre med følsomhed langt ud over den nuværende state of the art.

"I kvantevæsker, atomer opfører sig mere som bølger end partikler, " sagde Dr. Baker.

"Dette giver os mulighed for at bygge laserlignende sensorer fra atomer."

Papiret, "Kohærent vortex-dynamik i en stærkt interagerende superfluid på en siliciumchip, " offentliggøres i dag i Videnskab .


Varme artikler