舰队从莫纳什大学和昆士兰大学的物理学家是决赛,今天,在澳大利亚博物馆尤里卡奖——国家最高科技奖。
澳大利亚量子涡旋团队提供的第一个证明70岁的湍流理论。
湍流无处不在,但仍然是一个物理学的伟大的尚未解决的问题。
在二维湍流流动,它引起的巨大漩涡,甚至影响全球天气、航班和天文现象。
澳大利亚量子涡旋团队,与澳大利亚大学,研究人员从三个开发开拓激光技术观察量子首次动荡的起源。
“我们能够验证70岁的预测大规模漩涡出现明显混乱的小漩涡,”教授说,舰队的马特·戴维斯(昆士兰大学)。
“非平衡物理的研究有重要意义,特别是超流体和超导体的研究,”教授说,舰队的克丽丝Helmerson(莫纳什大学)。
他们的结果将影响未来量子技术的设计,如ultra-energy高效电子在舰队正在开发。
这些量子技术最近被CSIRO作为澳大利亚新兴数十亿美元的产业,可能产生每年40亿美元,创造了16000个就业岗位。
为什么漩涡,量子动荡
大多数人都熟悉涡流的概念:龙卷风的熟悉的扭曲形状,还是简单的漩涡形式作为一个浴缸排水通过出水孔。
漩涡也发生在系统展示二维流,没有液体的垂直运动,比如在薄层液体,或作为大气气旋系统。事实上,2 d漩涡涵盖了广泛的系统,从超流体运动的中子中子星表面大西洋海湾流零电阻高温超导体中电子的运动。
在去年发表的研究中,随机分布的漩涡开始为了自己,就像70岁的昂萨格所提出的理论描述,并被证明是稳定的。
实验验证使用阶段的物质称为玻色爱因斯坦冷凝(BEC),这被称为第五物态。bec是现有量子态在极低的温度下,量子效应成为可见的宏观尺度。
沃尔夫冈Ketterle教授被授予2001年诺贝尔物理学奖第一实验演示bec,称赞了澳大利亚的研究,他说“我希望我可以做这些实验。他们不仅是有效的,他们也优雅,揭示大自然的美。澳大利亚是一个值得骄傲的成就的科学”。
动荡,看似随机的和混乱的流体的运动,是一个很困难的问题,没有通用的理论描述。(事实上,克雷数学研究所提供了一百万美元的奖金给任何人提出了湍流的理论)。
提高理解的动荡可能导致减少其负面影响(例如,在更节能的航空运输),和利用其积极影响(例如在量子技术)。
合作学习强调澳大利亚的量子力量
澳大利亚量子涡旋沃里克教授领导的团队鲍恩(昆士兰大学),还包括来自莫纳什大学的研究人员和斯文本科技大学。
以及结合理论和实验研究,该研究还代表了两个澳大利亚研究理事会的协作中心卓越:舰队,弧形设计量子系统的卓越中心(装备)。
三个关键的2019篇论文主要日报科学了发现:第一次三个澳大利亚的报纸都出现在一个研究课题自然或科学在一年。
- 巨大的漩涡集群在一个二维量子流体(DOI: 10.1126 / science.aat5718)昆士兰大学
- 大规模的进化从二维超流体的湍流流动莫纳什大学(DOI: 10.1126 / science.aat5793)
- 相干涡旋动力学在强相互作用的超流体在一个硅芯片昆士兰大学(DOI 10.1126 / science.aaw9229)
这一重大突破,证明了澳大利亚在量子物理的实力,和实现是由于一系列本土大大扩展了最先进的技术突破,使量子物质发现在新政权远是可能的。
2020年CSIRO量子技术路线图估计量子技术在澳大利亚每年可以产生40亿美元,创造16000个工作岗位。
尤里卡奖
澳大利亚博物馆尤里卡奖是国家最高科技奖。
颁奖纪念卓越的跨领域的研究和创新,领导、参与和学校科学,并提出每年与中国的一些领先的科研机构,政府机构,大学和企业。
尤里卡奖获得者将在周二宣布11月24日在悉尼市政厅。
在舰队学习非平衡系统
结果具体描述湍流时,一个很困难的问题来描述从理论上讲,他们更广泛的非平衡相关的物理系统远离平衡态的演变,特别是,连贯的发展,大规模流向湍流系统从补充能源。
几个世纪以来,科学家们已经开发出一个优秀的系统平衡的理解。但是驱动系统远离平衡仍然是一个伟大的现代材料物理的未知的挑战。
在舰队,非平衡系统被用于追求零电阻的电流路径。
舰队是一个澳大利亚的研究就研究中心汇集超过一百澳大利亚和国际专家来开发新一代的超低能量电子、出于需要减少能源消耗的计算。
资源
更多的信息
- 联系教授克里斯Helmersonkristian.helmerson@monash.edu
- 泰勒博士联系尼利t.neely@uq.edu.au
- 联系教授马修•戴维斯mdavis@physics.uq.edu.au
- 连接@FLEETCentre
- 访问FLEET.org.au








