Informationstechnologie

Hightech-Forschung mit Licht. Mit Lichtteilchen erzeugen Forschende Effekte wie im 3D-Kino, kommen so dem Verhalten der Elektronen auf die Spur und beim Verständnis von Quantenmaterialien einen Schritt weiter. Diese Werkstoffe gelten als vielversprechend für energiesparende Elektronik und die Hightech der Zukunft. Voraussetzung dafür sind topologische Eigenschaften, die sich bislang selten direkt messen ließen. Einem internationalen Wissenschaftsteam ist es gemeinsam mit dem Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster ct.qmat erstmals gelungen, eines der zugrundeliegenden Merkmale der topologischen Materialien experimentell zu bestätigen. Die Ergebnisse wurden im…

Schweizer Ingenieur:innen machen Laufroboter fit für künftige Mondmissionen zur Suche nach Mineralien und Rohstoffen. Damit die Maschinen auch weiterarbeiten können, wenn eine von ihnen ausfällt, bringen die Forschenden ihnen Teamwork bei. Auf dem Mond locken Rohstoffe, welche die Menschheit eines Tages abbauen und nutzen könnte. Bereits planen verschiedene Raumfahrtbehörden wie die Europäische Weltraumorganisation ESA Missionen, um den Erdtrabanten besser zu erforschen und Mineralien aufzuspüren. Dazu braucht es entsprechende Erkundungsvehikel. Schweizer Forschende unter Leitung der ETH Zürich verfolgen nun die Idee,…

TransMIT stellt im Rahmen des Verbundprojekts Plattform für Tieftemperatur Qubit Experimente (PtQUBE) innovatives Kühlsystem für Quantenanwendungen vor. Im Rahmen des noch laufenden Verbundprojekts PtQUBE konnte das TransMIT-Zentrum für Adaptive Kryotechnik und Sensorik mit der Präsentation eines neuartigen variablen Kühlsystems nun einen bedeutenden Meilenstein verkünden. Die Neuentwicklung eines Pulsrohrkaltkopfes für variable Eingangsleistungen, sowie dessen Integration in eine Experimentierplattform, stellt den Ausgangspunkt für die weitere Umsetzung des Gesamtprojekts dar. Damit ist das Teilvorhaben der TransMIT erfolgreich abgeschlossen. Die Förderung des Verbundvorhabens Plattform…

Entdeckung von UR-Physik-Forschungsgruppen wird die Quantenelektronik verändern. Die Physik-Forschungsgruppen von Prof. Dr. Christoph Strunk / Dr. Nicola Paradiso und Prof. Dr. Jaroslav Fabian an der Universität Regensburg entdecken Aufregendes: In ihrer eben in Nature Nanotechnology erschienenen Publikation weisen die Forschungsteams experimentell einen dramatischen Vorzeichenwechsel des Superstromdioden-Effekts nach. Die entsprechenden experimentellen Daten stimmen quantitativ mit der Theorie von Dr. Andreas Costa, ebenfalls Physiker an der Universität Regensburg, überein. Die meisten Transistoren, darunter auch die Bausteine von Computer-CPUs, erzeugen Wärme. Dies liegt…

Deep-Learning-Ansatz ermöglicht genaue Berechnungen der elektronischen Struktur in großem Maßstab. Die Anordnung von Elektronen in Materie spielt in Grundlagenforschung und angewandter Forschung – wie bei Arzneimitteldesign oder Energiespeicherung – eine entscheidende Rolle. Lange Zeit fehlten jedoch geeignete Simulationsmethoden. Forscher des Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) in Görlitz und der Sandia National Laboratories in Albuquerque, USA, haben nun eine auf maschinellem Lernen basierende Simulationsmethode entwickelt, die herkömmliche Verfahren zur Simulation elektronischer Strukturen übertrifft. Die Anordnung von…

Experimente der TU Ilmenau mit an Bord. Der deutsche Kommunikationssatellit Heinrich-Hertz ist heute (6. Juli) ins All gestartet und hat auch Experimente der Technischen Universität Ilmenau an Bord. Ziel der Weltraummission: Neue Technologien für die Satellitenkommunikation unter realen Einsatzbedingungen auf ihre Weltraumtauglichkeit testen und Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satellitentechnik durchführen. Die Telekommunikationskomponente der TU Ilmenau, die mit an Bord ist, soll Kommunikationssatelliten in Zukunft flexibler und für neue Nutzungsszenarien bereitmachen. Mit Heinrich-Hertz startete am 6. Juli ein eigener deutscher…

In einem Forschungsprojekt hat die Technische Universität Ilmenau gemeinsam mit sechs Partnern einen Assistenzroboter entwickelt, der es Pflegebedürftigen ermöglicht, von zu Hause aus zu kommunizieren und so mit den Personen, die sie pflegen, vernetzt zu bleiben. Moderne Technologie hält den stetigen Kontakt der Seniorinnen und Senioren mit Angehörigen, Bekannten und Pflegedienstmitarbeitern aufrecht und unterstützt sie bei verschiedenen Dienstleistungen. Das soeben zu Ende gegangene Verbundprojekt MORPHIA war vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Förderschwerpunkts „Robotische Systeme für die…

Jede*r von uns war schon gezwungen, sensible Zahlungsdaten auf der Website eines unbekannten Händlers einzugeben oder Kreditkartendaten sowie Passwörter in unbekannte Hände zu geben. Wissenschafter*innen der Universität Wien haben nun ein bedingungslos sicheres System für solche Einkäufe entwickelt, das moderne kryptographische Techniken mit den grundlegenden Eigenschaften des Quantenlichts kombiniert. Die Demonstration solcher “quanten-digitaler Zahlungen” in einer realistischen Umgebung wurde soeben in Nature Communications veröffentlicht. Digitale Zahlungen haben physische Banknoten in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens ersetzt. Ähnlich wie Banknoten sollten…

… bei Entscheidungsfindung und reduziert Kosten. Neue Perspektiven für die Gesundheitswirtschaft: Das im Projekt MED²ICIN entwickelte System zur Entscheidungsunterstützung soll schnellere Behandlungserfolge bringen. Indem es alle individuellen Patienteninformationen bündelt und mit Kohorten ähnlicher Individuen abgleicht, unterstützt es Medizinerinnen und Mediziner in ihrer Entscheidungsfindung. Neben der Auswahl einer optimalen Therapie reduziert diese Lösung Behandlungszeit und -kosten. Das Fraunhofer-Leitprojekt, an dem sieben Institute beteiligt sind, endet nach vierjähriger Laufzeit mit der Vorstellung des Prototyps am 17. Juli in Frankfurt. Mit einer personalisierten…

Software für virtuelle Gerichtsverhandlungen. Seit der Corona-Pandemie gehören Videokonferenzen in vielen Berufen zum Alltag. Auch Online-Gerichtsverhandlungen gewinnen weltweit immer mehr an Bedeutung. In großflächigen Staaten wie Kanada und Australien machen virtuelle Gerichtstermine schon seit längerem weite Anreisen überflüssig. Ein Forscherteam von Fraunhofer Austria entwickelt derzeit eine Software, die die digitalen Gerichtsprozesse auf eine neue Stufe heben soll: Virtuelle Avatare repräsentieren künftig die Prozessbeteiligten im Online-Gerichtssaal. Mimik und Augenbewegungen der Verhandelnden werden per Webcam erfasst und auf die Avatare übertragen. Auf…

Autonomes Wasserfahrzeug Die präzise Vermessung von Gewässern ist anspruchsvoll. Behörden und Hafenbetreiber sind verpflichtet, aktuelle Karten von Flussbetten oder Hafenanlagen bereitzustellen. Die Kartierung erfordert bis dato spezielle Kartierungsschiffe und hohen Personalaufwand. Sie ist kostenintensiv und erfolgt nicht in der Häufigkeit und Präzision, die für künftige Anwendungen, wie den autonomen Schiffverkehr, nötig sein werden. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB hat deshalb ein handliches, unbemanntes Wasserfahrzeug entwickelt, das Gewässer wie Flüsse, Seen und Häfen über und unter…

Digitalisierung in der Metallbranche Fraunhofer-Forschende haben eine extrem hitzeresistente Tinte auf Keramik-Basis entwickelt. Damit lassen sich erstmals Metallbauteile, die in der Automobilindustrie bei Temperaturen von über 1000 ºC bearbeitet werden, mit einem Code kennzeichnen. Der via Scanner ausgelesene Code führt zu einer Datenbank, in der alle Herstellungsparameter des jeweiligen Bauteils hinterlegt sind. Damit sind nicht nur Pannen in der Produktion und fehlerhafte Bauteile frühzeitig erkennbar. Es eröffnen sich weitreichende Möglichkeiten, die Prozessketten in der Branche effizienter zu gestalten und die…

Die Wartung moderner Flugzeuge ist komplex. Der Einsatz von AR-Datenbrillen in Kombination mit 3D-Informationsvisualisierungen soll Fluggerätemechanikern die Reparatur und Instandhaltung künftig erleichtern. Die virtuellen Anleitungen, Displays und technischen Ausstattungen lassen sich per Gesten-, Blick- und Sprachsteuerung bedienen. Forschende am Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE haben für den Airbus A400M Konzepte und Lösungsansätze für die Wartung mithilfe von Augmented-Reality-Systemen entwickelt. Moderne Transportflugzeuge sind mit unzähligen mechanischen und elektronischen Geräten und Komponenten ausgestattet. Allein die Triebwerke moderner Transport-flugzeuge wie des…

Das NEHO-Projekt arbeitet an ultraschnellen neuronalen Netzen, auf deren Basis in Zukunft effizientere Methoden der Informationsverarbeitung entwickelt werden könnten. Künstliche neuronale Netze sind eine Schlüsseltechnologie im Bereich KI und Maschinelles Lernen. Viele Anwendungen erfordern die parallele und schnelle Verarbeitung riesiger Datenmengen – mit dem entsprechend großen Energiebedarf. Das neue EU-Projekt NEHO (Neuromorphic computing Enabled by Heavily doped semiconductor Optics), an dem auch der LMU-Physiker Dr. Andreas Tittl maßgeblich beteiligt ist, zielt nun darauf ab, mithilfe einer maßgeschneiderten Kombination aus Materialwissenschaft…

Eine neuartige Quantenelektronik der PTB steuert zeitgenau die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen. In nanostrukturierten Schaltungen können Elektronen sich mit hoher Geschwindigkeit auf ballistischen Flugbahnen bewegen. Die Manipulation beziehungsweise Kontrolle einzelner Ladungsträger stellt dabei eine große technologische Herausforderung dar. Mit einem neuen Halbleiter-Bauteil aus der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ist es jetzt gelungen, die Flugbahnen zweier Elektronen so aufeinander abzustimmen, dass ein einzelnes Elektron selbst zur Untersuchung eines anderen dienen kann. Die Forschenden berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von Nature Nanotechnology….

Menschen haben oft keine Chance, künstlich erzeugte Bilder, Audios oder Videos von echten zu unterscheiden. Deswegen arbeiten Forschende an einer automatisierten Erkennung. Künstliche Intelligenzen können auf Basis einer Texteingabe in kürzester Zeit ein Bild erzeugen, das wie ein Foto aussieht und für menschliche Augen davon nicht zu unterscheiden ist. Das ist faszinierend – zieht aber prinzipiell jedes Bild in Zweifel. Jonas Ricker hat sich in seiner Doktorarbeit an der Fakultät für Informatik der Ruhr-Universität Bochum auf die technische Erkennung gefakter…