University of Queensland forskare har kombinerat kvantvätskor och silicon-chip-teknologi för att studera turbulens för första gången, öppnar dörren till ny navigationsteknik och förbättrad förståelse för den turbulenta dynamiken hos cykloner och annat extremt väder.

Professor Warwick Bowen, från UQ:s Precision Sensing Initiative och Australian Research Council Center of Excellence for Engineered Quantum Systems sa att upptäckten var "ett betydande framsteg" och gav ett nytt sätt att studera turbulens.

"Turbulens beskrivs ofta som det äldsta olösta problemet inom fysiken, " sa professor Bowen.

"Vårt fynd tillåter oss att observera kvantturbulens på nanoskala, vilket speglar den typ av beteende du ser i cykloner.

"Detta framsteg möjliggörs av egenskaperna hos kvantvätskor, som i grunden skiljer sig från vardagsvätskor. "

Professor Bowen sa att det postulerades för mer än 50 år sedan att turbulensproblemet kunde förenklas med hjälp av kvantvätskor.

"Vår nya teknik är spännande eftersom den tillåter att kvantturbulens studeras på ett kiselchip för första gången, " han sa.

Forskningen hade också implikationer i rymden, där kvantvätskor förutspås finnas i täta astrofysiska objekt.

"Vår forskning kan hjälpa till att förklara hur dessa föremål beter sig, " sa Dr. Bowen.

Dr Yauhen Sachkou, tidningens huvudförfattare, sade roterande neutronstjärnor tappade vinkelmoment i anfall och starter.

"Sättet detta sker på tros bero på kvantturbulens, " sa Dr. Sachkou.

Dr Christopher Baker, som ledde forskningen, sade upptäckten möjliggjorde kiselchipbaserade accelerometrar med känslighet långt utöver nuvarande teknik.

"I kvantvätskor, atomer beter sig mer som vågor än partiklar, " sa Dr Baker.

"Detta tillåter oss att bygga laserliknande sensorer från atomer."

Pappret, "Koherent virveldynamik i en starkt interagerande supervätska på ett kiselchip, " publiceras idag i Vetenskap .