ERC-grants til to forskere på Niels Bohr Institutet

Albert Schliesser, adjunkt i Kvanteoptik på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet har fået en bevilling på 1.495.073 euro (11.128.000 kr.) til projektet “Quantum Cavity Electro- and Opto-Mechanics”.

Forskningsprojektet går ud på at undersøge samspillet mellem nanomekanisk bevægelse, laserlys og mikrobølger på kvanteniveau og bringe dem til at virke sammen på helt nye måder. Målet er at udvikle nye metoder til at behandle og videresende små signaler mellem disse forskellige systemer og dermed udnytte fordelene ved dem alle. For eksempel kan lys let transporteres over flere hundrede kilometer i optiske fibre uden væsentligt tab – hvilket er umuligt for mikrobølger. De nanomekaniske systemer spiller en særlig vigtig rolle på grund af deres alsidighed, og ved at bruge dem rigtigt, kan de kobles stærkt til alle felter lige fra det elektromagnetiske spektrum til radiofrekvenser og til optiske spektre.

”Jeg vil gerne udforske, hvordan mekaniske anordninger kan fungere som en bro mellem forskellige kvantesystemer. Dette er generelt ikke let, da mekaniske systemer er så stærkt koblet til vores støjende, klassiske verden. Derfor vil de typisk forvrænge ethvert signal, der sendes til dem, især hvis signalet er meget småt. Men ved hjælp af nye enheder og procedurer kan vi omgå dette problem, hvilket vil give os mulighed for at bruge mekaniske systemer på nye måder. Navnligt indenfor kvanteteknologier er der store perspektiver i at kunne overvinde opsplitningen mellem superledende kredsløb til informationsbehandling og optisk kommunikation med fotoner. Generelt vil de systemer, vi her studerer, kunne fungere som en slags prøveballon for mekaniske omformere indenfor hybride systemer”, fortæller Albert Schliesser.

Bevillingen er for 5 år, og forskningsgruppen vil bestå af to ph.d.-studerende og en postdoc.

Oliver Gressel, adjunkt i Astrofysik og Planetforskning på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet har fået en bevilling på 1.396.763 euro (10.396.276 kr.) til sit forskningsprojekt “First-principles global MHD disc simulations: Defining planet-forming environments in early solar systems”.

Stjerner og planeter dannes i skyer af koldt støv og gas. Disse skyer falder sammen på grund af tyngdekraften og bliver til en ung protostjerne. Det er dog ikke alt støvet og gassen, der falder ind i protostjernen - en del samler sig i en fladtrykt skive, der roterer omkring den nydannede protostjerne – denne skive kaldes en protoplanetarisk skive, og det er i denne skive, at planeter kan blive dannet. Men hvordan er dannelsesprocessen?

”Formålet med mit forskningsprojekt er at skabe de mest realistiske computersimuleringer af de protoplanetariske skiver af gas og støv, og dermed definere det miljø, der former den tidlige udvikling af planet-systemer”, fortæller Oliver Gressel.

De protoplanetariske skivers dynamiske, strålings- og termodynamiske egenskaber definerer det kritiske miljø til indlejring af faste stoffer, dvs. byggestenene i planetdannelse. Da skiverne er forholdsvis kolde og tætte, er den ioniserede tilstand af plasma-skiven domineret af UV, røntgen og kosmisk stråling. Teorien har hidtil været, at der dannedes en lagdelt lodret struktur med turbulente magnetiserede overfladelag og et ikke-magnetisk midterlag, en såkaldt ’døds-zone’.

”Dette klassiske ’døds-zone'- billede er nu vendt op og ned på grund af mikro-fysiske effekter, som tidligere var blevet ignoreret. Vores forståelse af strukturen af protoplanetariske skiver er ved at gennemgå et dramatisk skift, og dette forskningsprojekt er helt fremme med denne udvikling. Vores ambitiøse simuleringer af virtuelle observationer vil desuden være med til at fortolke virkelige observationer lavet med ALMA teleskoperne, siger Oliver Gressel.

Hans forskningsprojekt skal løbe over 5 år og vil betyde ansættelse af to ph.d.-studerende og to postdocs.