Opis projektu
Badanie zmierzające do odkrycia sekretu powstawania wirów kwantowych
W przypadku materii kwantowej wiry są topologicznymi wzbudzeniami charakteryzującymi się skwantowaną cyrkulacją pola prędkości. W modelach są one często przedstawiane w formie lejkowatych otworów, wokół których ciecz kwantowa cechuje się przepływem wirowym. W takim ujęciu rdzenie wirów są niczym innym jak pustymi obszarami. Jednak ten prosty model został niedawno podważony i obecnie przyjmuje się, że w wielu rzeczywistych układach rdzenie wirów nie są do końca pustą przestrzenią – w nadcieczy wir jest dziurą wypełnioną cząstkami, które „otaczają” wiry i zapewniają im skuteczną masę inercyjną. Celem finansowanego w ramach programu działań „Maria Skłodowska-Curie” projektu Vortexons jest dostarczenie pełnego opisu mechanizmów fizycznych rządzących wirami kwantowymi z masywnymi rdzeniami. Wyniki tego projektu stworzą podstawy umożliwiające opracowanie nowych, wysokowydajnych nadprzewodników.
Cel
In quantum matter, vortices are topological excitations characterized by quantized circulation of the velocity field. They can be found in contexts as diverse as superconductors, Bose-Einstein condensates, laser beams, and even in the recently detected gravitational waves emitted during the merging of two spinning black holes.
Quantum vortices are often modelled as funnel-like holes around which the quantum fluid exhibits a swirling flow. In this perspective, vortex cores are nothing more than empty regions where the superfluid density goes to zero, and their motion is governed by first-order differential equations. In the last few years, this simple view has been challenged and it is now increasingly clear that, in many real systems, vortex cores are not that empty. In these cases, the hole in the superfluid is filled by particles or excitations which dress the vortices and provide them with an effective inertial mass.
This feature opens the door to exciting new scenarios where inertial effects compete with the usual inter-vortex interactions. In this way, well-established results about vortex dynamics, binding-unbinding phase transitions, and robustness of superfluidity are challenged. The project “Vortexons” will provide a complete description of the physics disclosed by quantum vortices with massive cores, addressing these crucial open issues from both the theoretical and the experimental sides. The resulting theory aims to be not only the gold standard in all those phenomena where quantum matter features massive topological excitations, but also the necessary foundation for the development of new high-performance superconductors. In this perspective, our theory will thus possibly be the seed of major breakthroughs having a disruptive impact on society, economy, and environmental policies, such as higher-resolution magnetic resonance scanners, low-power microprocessors, and high-speed transportation.
Program(-y)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-AG-UN - HORIZON Unit GrantKoordynator
08034 Barcelona
Hiszpania