在硅芯片上自我形成的量子液体可能彻底改变我们对湍流的理解,并使精确导航的新技术成为可能。
昆士兰大学的研究人员开发了第一个将量子液体与基于现代硅芯片的技术结合在一起的方法,允许观察反映气旋行为的纳米级量子湍流。
华威·鲍文教授,来自昆士兰大学精密传感计划ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的负责人表示,这一开发提供了一个实验室规模的试验台,以了解湍流天气系统的复杂动力学和湍流的基本性质。
“这是一个重大进步,为研究湍流提供了一种新方法,通常被描述为物理学中最古老的未解决问题”。
“这一进步是由量子液体的特性实现的,量子液体与日常液体有本质上的不同。”
50多年前,人们假定他们可以简化湍流问题。我们的新技术令人兴奋,因为它首次允许在硅芯片上研究它们。”
这项研究不仅对这个世界有影响,而且对太空也有影响,量子液体被预测存在于密集的天体物理物体中。
这项研究有助于解释这些物体的行为。
该论文的第一作者Yauhen Sachkou博士说:“旋转的中子星会断断续续地失去角动量。这种情况发生的方式被认为取决于量子湍流。”
此外,这项研究可以为导航提供新的量子技术。
UQ的科学家克里斯托弗·贝克博士他说,现在有可能研制出灵敏度远远超过目前最先进水平的硅芯片加速计。
“在量子液体中,原子的行为更像波而不是粒子。这使得我们可以用原子制造出类似激光的传感器。”
这项研究是由量子工程系统卓越中心(EQUS)和澳大利亚ARC未来低能电子技术卓越中心(FLEET)多德-沃尔斯光子和量子技术中心在新西兰。它是由美国陆军研究办公室和澳大利亚研究理事会这篇文章今天发表在《科学》杂志上。(硅芯片上强相互作用超流体的相干涡旋动力学, DOI: 10.1126/science.aaw9229)

