2024 präsentierte die TU Wien die erste Atomkernuhr der Welt. Nun wurde gezeigt: Die Technik lässt sich auch einsetzen, um ungelösten Fragen der fundamentalen Physik nachzugehen. Thorium-Atomkerne lassen sich für ganz spezielle Präzisions-Messungen verwenden. Das hatte man jahrzehntelang vermutet, weltweit war nach den passenden Atomkern-Zuständen gesucht worden, 2024 gelang einem Team der TU Wien mit Unterstützung internationaler Partner der entscheidende Durchbruch: Der lange diskutierte Thorium-Kernübergang wurde gefunden. Kurz darauf konnte man zeigen, dass sich Thorium tatsächlich nutzen lässt, um hochpräzise…

Die aktuelle Quantenforschung ist international vernetzt, interaktiv und kommunikativ. Jeden Tag erscheinen etwa 100 neue Publikationen zum Thema – oft von Autor*innen, die eng zusammenarbeiten. Neue Entwicklungen werden rasch aufgenommen, meist innerhalb von wenigen Wochen, und innovative Ideen werden schnell weiterentwickelt. Dies ist der Alltag in der Forschung der Quantentheorie, die dieses Jahr 100 Jahre alt geworden ist, weshalb die UNESCO 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausgerufen hat. Doch nun hat eine internationale Forschungsgruppe um den Quantenphysiker…

Zwei Physiker der Universität Stuttgart haben bewiesen, dass das Carnot-Prinzip, ein zentrales Gesetz der Thermodynamik, nicht für Objekte in der Größenordnung von Atomen gilt, deren physikalische Eigenschaften miteinander verknüpft sind (sogenannte korrelierte Objekte). Diese Erkenntnis könnte zum Beispiel die Entwicklung winziger, energieeffizienter Quantenmotoren voranbringen. Das Wissenschaftsjournal Science Advances veröffentlichte die Herleitung. (DOI: 10.1126/sciadv.adw8462) Verbrennungsmotoren oder Dampfturbinen sind Wärmekraftmaschinen: Sie wandeln thermische Energie in mechanische Bewegung um – oder anders ausgedrückt, Wärme in Bewegung. In quantenmechanischen Experimenten ist es in den…

Mit einem Flugexperiment zwischen Oberpfaffenhofen und Erlangen ist heute das neuste Schlüsselexperiment der Initiative QuNET erfolgreich zu Ende gegangen. Das Flugzeug bildete einen mobilen Knoten in einem Quantennetz und stellte eine Verbindung zu einer Bodenstation her. Dort wurden die Photonen erfolgreich empfangen und vermessen. Die Technologien aus dem demonstrierten Schlüsselexperiment sind wegweisend für zukünftige sichere Quantenkommunikation. Es ist nicht einfach, einzelne Photonen von einem Flugzeug aus gezielt auf den Weg zu bringen, in einer Bodenstation einzufangen und auch zu erkennen….

Schon 100 Jahre bevor die Event Horizon Telescope Collaboration 2019 das erste Bild eines Schwarzen Lochs – im Herzen der Galaxie M87 – veröffentlichte, hatte der Astronom Heber Curtis einen seltsamen Strahl entdeckt, der aus dem Zentrum der Galaxie herauszeigt. Heute ist bekannt, dass es sich um den Jet des Schwarzen Lochs M87* handelt. Solche Jets werden auch von anderen Schwarzen Löchern ausgeschickt. Theoretische Astrophysiker der Goethe-Universität haben jetzt einen numerischen Code entwickelt, mit dem sie mathematisch hoch präzise beschreiben…

Mit dem Dunkle-Materie-Detektor „XENONnT“ ist es gelungen, Messungen nahezu frei von radioaktiven Störsignalen durchzuführen. Die zugrunde liegende Technik stammt von einem Team um den Teilchenphysiker Prof. Dr. Christian Weinheimer von der Universität Münster. Bei der Suche nach Dunkler Materie nutzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der XENON-Kollaboration einen der weltweit empfindlichsten Dunkle-Materie-Detektoren („XENONnT“). Im Gran-Sasso-Labor des Nationalen Instituts für Kernphysik (INFN) in Italien wollen sie damit extrem seltene Teilchenwechselwirkungen nachweisen. Diese könnten Aufschluss über die Natur der Dunklen Materie geben. Das Problem…

Ein Kieler Team entdeckt ein neues Phänomen in Graphen: Laserpulse kontrollieren Elektronen blitzschnell und punktgenau. Ein Kieler Forschungsteam weist einen bislang unbekannten Effekt in Graphen nach, einer atomar dünnen Kohlenstoffschicht, deren Entdeckung 2010 mit dem Nobelpreis gewürdigt wurde. Seit Jahren gilt Graphen als Hoffnungsträger für die Nanoelektronik – dank seiner außergewöhnlichen Leitfähigkeit, Flexibilität und Stabilität. Nun gehen die Ergebnisse von Forschenden vom Institut für Theoretische Physik und Astrophysik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) einen Schritt weiter. Dr. Jan-Philip Joost und…

Das Forschungsprojekt „Gen-AIvatar – Universelle Erstellung von emotionalen und diversen Avataren durch generative KI“ erhält eine NEXT.IN.NRW-Förderung in Höhe von rund 2 Millionen Euro. Dabei entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Bonn und der TH Köln gemeinsam mit der MindPort GmbH eine neuartige, KI-gestützte Lösung zur Erzeugung von Emotionen für realistische Avatare. Gen-AIvatar entwickelt innovative und kosteneffiziente Methoden, um lebensechte Avatare zu erstellen. „Besonders wichtig ist uns eine ganzheitliche Animation, bei der Stimme, Körperbewegung, Gestik und Mimik im Einklang sind…

Ein exotisches Quantenphänomen zeigt sich unter Bedingungen, unter denen man es eigentlich nicht erwartet hätte. Die Natur kennt viele Rhythmen: Die Jahreszeiten ergeben sich durch die Bewegung der Erde um die Sonne, das Ticken einer Pendeluhr ergibt sich aus der Schwingung ihres Pendels. Diese Phänomene können durch sehr simple Gleichungen verstanden werden. Regelmäßige Rhythmen können aber auch auf völlig andere Weise entstehen – quasi von selbst, ohne Taktgeber von außen, durch das komplexe Zusammenspiel vieler Teilchen. Statt gleichmäßiger Unordnung entsteht…

Physiker*innen der Universität Greifswald entwickeln einen innovativen Ansatz für ein deutlich energieeffizienteres Arbeiten von Computern. Ihr Lösungsweg ist inspiriert vom menschlichen Gehirn. Die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) stellt die heutige Computertechnik vor Herausforderungen. Herkömmliche Silizium-Prozessoren stoßen an ihre Grenzen: Sie verbrauchen viel Energie, die Speicher- und Verarbeitungseinheiten sind voneinander getrennt und die Datenübertragung bremst komplexe Anwendungen aus. Da KI-Modelle immer größer werden und riesige Datenmengen verarbeiten müssen, steigt der Bedarf an neuen Rechenarchitekturen. Neben Quantencomputern rücken dabei insbesondere…

Wie können wir intelligente und lernfähige Roboter evaluieren? Woher wissen wir, ob solche Roboter gut sind in dem, was sie tun? Mit diesen Fragen beschäftigt sich CAVECORE – ein neues Marie Skłodowska-Curie Doctoral Network, das an der Universität Bremen koordiniert wird. Ab dem 1. September werden sich über einen Zeitraum von vier Jahren insgesamt 15 Promovierende im Rahmen von CAVECORE mit kognitiven Robotern beschäftigen – also mit Robotern, die mittels Sensoren ihre Umgebung erfassen, Informationen verarbeiten und häufig auch mit…

Fünf Jahre Innovation für Deutschlands digitale SicherheitCyberagentur feiert 5. Geburtstag in Halle (Saale) – Politik, Wissenschaft und Wirtschaft würdigen ErfolgeDie Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur) hat am 28. August 2025 in Halle (Saale) ihr fünfjähriges Bestehen gefeiert. Mit einem Rückblick auf fünf Jahre Forschungsarbeit, politischen Grußworten und der feierlichen Preisverleihung des Ideenwettbewerbs HAL2025 wurde das Jubiläum zu einem Zeichen für Deutschlands digitale Souveränität von übermorgen. Mit einer festlichen Veranstaltung beging die Cyberagentur ihren 5. Geburtstag. Zahlreiche Gäste…

Neuartiger Detektor ermöglicht tieferes Verständnis des Universums PRESSEMITTEILUNG DER JUNO-KOLLABORATION Das unterirdische Neutrinoobservatorium „Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO)“ nahe der Stadt Jiangmen in der südchinesischen Provinz Guangdong, hat die Befüllung des Neutrinodetektors mit 20.000 Tonnen Flüssigszintillator abgeschlossen und startet jetzt mit der Datennahme. Nach über zehn Jahren Bauzeit ist JUNO das erste Experiment einer neuen Generation weltweit führender Neutrino-Experimente, das nun in Betrieb gehen kann. In den vergangenen Monaten konnten erste Tests zeigen, dass die wichtigsten Leistungsmerkmale des Detektors die…

Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) haben eine neuartige Methode zur Untersuchung der inneren Struktur von Atomen entwickelt und dabei bisher unbekannte atomare Übergänge in Samarium, einem Element der Seltenen Erden, entdeckt. Ihre Ergebnisse wurden im renommierten Wissenschaftsjournal Physical Review Applied veröffentlicht. Bisher unbekannte Eigenschaften des Elements Samarium enthüllt Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) haben eine neuartige Methode zur Untersuchung der inneren Struktur von Atomen entwickelt und dabei bisher…

Forschende der Universität Jena und der Pennsylvania State University starten ein gemeinsames Projekt zur Verschmelzung von Neutronensternen und Schwarzen Löchern Wenn Schwarze Löcher und Neutronensterne aufeinanderprallen, dann bebt die Raumzeit: Die Verschmelzung dieser Himmelskörper setzt nicht nur riesige Energiemengen frei, die sich als Gravitationswellen mit Lichtgeschwindigkeit durch das Universum ausbreiten und von Gravitationswellenobservatorien wie LIGO und Virgo – und in Zukunft auch mit dem Einstein-Teleskop – erfasst werden können. Bei den Kollisionen von Neutronensternen und Schwarzen Löchern wird zudem Materie…

Stellt man sich Software als Gebäude vor, so könnte man sagen, sie besteht aus Code-Bausteinen. Viele dieser Bausteine sind gebäudespezifisch und werden eigens dafür programmiert. Andere hingegen sind Standardbausteine und werden bei vielen Gebäuden benötigt: so etwa kryptographische Algorithmen und Funktionen. In einer qualitativen Interviewstudie mit 21 internationalen Teilnehmenden hat CISPA-Forscher Alexander Krause erhoben, vor welchen Hindernissen Softwareentwickler:innen stehen, wenn sie Krypto-Implementierungen in einer Software erneuern oder gleich bessere Krypto-Bausteine entwickeln wollen. Die Studie wird am 14.08.2025 auf dem Usenix…