Informationstechnologie

Dr. René Booysen erforscht die Erkundung von Rohstoffvorkommen. Am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF), das zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gehört, entwickelt sie sensorbasierte Erkundungstechniken, um Ressourcen auf nicht-invasive Weise zu identifizieren. Die UNESCO und die Fondation L’Oréal zeichnen jedes Jahr Forscherinnen aus, die zur Bewältigung der globalen Herausforderungen unserer Zeit einen Beitrag leisten. Booysen´s Explorationsforschung adressiert eine dieser Herausforderung. Für ihre wissenschaftliche Exzellenz erhält die Südafrikanerin die Auszeichnung innerhalb des Regionalprogramms South Africa National Young Talents Programme. Die gegenwärtige Zeit…

Die Rechenleistung von Quantencomputern ist aktuell noch sehr gering. Sie zu steigern erweist sich derzeit noch als große Herausforderung. Physiker der Universität Innsbruck präsentieren nun eine neue Architektur für einen universellen Quantencomputer, die solche Beschränkungen überwindet und in naher Zukunft die Basis für den Bau der nächsten Generation von Quantenrechnern sein könnte. In einem Quantencomputer dienen Quantenbits (Qubits) als Recheneinheit und Speicher zugleich. Weil Quanteninformation nicht kopiert werden kann, lässt sich diese nicht wie beim klassischen Computer in einen Speicher…

Integration auf einem Chip. Die weitere Miniaturisierung von Infrarot- oder IR-Detektoren ist entscheidend für ihre Integration in die nächste Generation von Unterhaltungselektronik, «Wearables» und Kleinstsatelliten. Bislang waren IR-Detektoren jedoch auf sperrige (und teure) Materialien und Technologien angewiesen. Einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Empa-Forschers Ivan Shorubalko ist es nun gelungen, ein kostengünstiges Miniaturisierungsverfahren für IR-Spektrometer auf Basis eines Quantenpunkt-Photodetektors zu entwickeln, das auf einem einzigen Chip integriert werden kann, wie sie in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals «Nature…

Bauteilverzug ist ein großer Kostenfaktor in der Fertigung von Metallbauteilen, besonders bei großen und dünnwandigen Werkstücken, wie sie im Leichtbau oder in der Luftfahrt eine wichtige Rolle spielen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat nun gemeinsam mit Partnern erfolgreich ein System zur Reduzierung eigenspannungsbedingter Bauteilverzüge entwickelt: Mit simulationsgestützter Prozessauslegung und einem neuartigen Spannsystem kann es Unternehmen zukünftig gelingen, den Bauteilverzug bei der Fräsbearbeitung deutlich zu reduzieren. Bei der Herstellung und anschließenden Wärmebehandlung von Rohlingen aus Metall entstehen Eigenspannungen,…

Einbahnstraße für optische Wirbel. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts ist es erstmals gelungen, ein unidirektionales Bauelement zu schaffen, das die Qualität einer speziellen Klasse von übertragenen Signalen in der optischen Kommunikation deutlich erhöht: optische Wirbel. Durch die unidirektionale Übertragung von selektiven optischen Wirbelmoden – einer speziellen Form der Signalübertragung – reduziert das entwickelte Gerät die schädliche Rückstreuung deutlich. Die Forscher betonen den großen Nutzen ihrer Entdeckung in optischen Systemen, so reicht die Anwendung des Bauelements von der…

Quelloffene Hardware-Architekturen wie RISC-V bieten eine unabhängige und kostengünstige Alternative zu den großen Chip-Herstellern. Um die vielen Vorteile RISC-V-basierter Systeme nutzen zu können, hat das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) eine neuartige Verifikationsplattform entwickelt, welche die Entwicklung und den Test von Software für die zukunftsweisenden Prozessoren noch vor deren Fertigung erlaubt. Davon profitieren neben der deutschen Industrie vor allem auch Start-ups. Gefördert wurde das Projekt VerSys vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Ob Smart Homes oder Smartphones, selbstfahrende…

Priorität Cybersicherheit: Die Anzahl der Straftaten im Bereich Cybercrime nimmt kontinuierlich zu: Um Informationen in elektronischen Komponenten vor Manipulation und Fremdnutzung zu schützen, stellt ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Industrie und Universitäten im Projekt »Silhouette« Verschlüsselungslösungen für die Datenübertragung in der abhörsicheren, optischen Domäne vor. Die Forscher*innen vom Fraunhofer IZM entwickeln dafür eine kostengünstige Methode der Selbstjustage, die eine platziergenaue Kopplung der mikroelektronischen Komponenten für eine sichere Datenübertragung ermöglichen soll. Im Zuge der schnell voranschreitenden Digitalisierung offenbaren sich auch die unerwünschten…

Universität Göttingen und GWDG koordinieren europaweites Verbundprojekt mit 13 Partnern. Die Cloud-Computing-Branche ist in den vergangenen zehn Jahren massiv gewachsen. Damit haben sich viele neue Anwendungsbereiche ergeben, gleichzeitig sind die Anforderungen an die Hardware und die Leistungsfähigkeit der Cloud-Anwendungen gestiegen. Moderne Cloud-Anwendungen sind zudem immer komplexer geworden, da sie in der Regel auf verteilten Computersystem basieren, mit einzelnen Komponenten, die mit hoher Verfügbarkeit laufen müssen. Wie solch unterschiedliche Systeme zu zentral gesteuerten Rechenclustern zusammengeführt und vereinheitlicht werden können und wie…

EU-Projekt EuRyQa: Quantencomputer auf der Basis von Rydbergatomen gelten als besonders aussichtsreiches Konzept im Rennen um die Realisierung der superschnellen Rechner. Die Europäische Kommission hat jetzt ein Projekt lanciert, das die Infrastruktur für Rydberg Quantenprozessoren vorantreiben soll. Dem Konsortium mit dem Namen EuRyQa (European infrastructure for Rydberg Quantum Computing) gehören unter der Leitung der Universität Straßburg elf Partner in sieben Ländern an, darunter die Universität Stuttgart über das Institut für Theoretische Physik III sowie das 5. Physikalische Institut. Quantencomputer führen…

Roboter sollen künftig Menschen mit körperlichen Einschränkungen in der eigenen Wohnung unterstützen. Um die Alltagstauglichkeit von Robotern zu erproben und weiterzuentwickeln, hat das Institut für Künstliche Intelligenz der Universität Bremen jetzt ein neues Forschungslabor mit Küche und Möbeln ausgestattet. Dazu gibt es ein exaktes digitales Abbild dieses Labors – einen „digitalen Zwilling“. Mit ihm kann die internationale Forschung Robotiktechnologien aus der Ferne mitentwickeln und testen. Alltägliche Aufgaben wie ein Mensch ausführen: An diesem Fernziel arbeitet die Robotikforschung der Universität Bremen….

Auf der Parts2Clean 2022 zeigt das Fraunhofer IPK, welchen Beitrag intelligente Bildverarbeitung zur Instandhaltung von Investitionsgütern leisten kann. KI-basierte Bauteil- und Schmutzerkennung in Verbindung mit innovativer Robotik und CO2-Reinigungstechnologien ermöglicht die Automatisierung von Prozessketten zur Instandhaltung. Instandhaltung ist am Anfang ein dreckiges Geschäft: Die Verschmutzung von Bauteilen muss überwacht, bei einem bestimmten „Schmutzlevel“ muss eingegriffen, also gereinigt werden. Forschende am Fraunhofer IPK haben eine Technologie entwickelt, die mithilfe von Methoden der KI, wie Maschinellem Lernen und Deep Learning, den Verschmutzungsgrad…

Das Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT zeigt auf der itsa in Nürnberg eine neue Lösung zum Schutz vor Dokumentenfälschungen. Die digitalisierte Welt bietet jede Menge Betrugsmöglichkeiten, und jährlich entstehen hierdurch deutschen Unternehmen horrende Schäden. Mit der neuen DocSeal-Lösung des Fraunhofer SIT können Unternehmen und Behörden schnell und einfach digitale Unterlagen und Papierdokumente mit einem Fälschungsschutz versehen. Dazu wird ein bunter Barcode (JAB Code) aufgedruckt, der wichtige Dokumenteninhalte und deren Platzierung im Dokument manipulationssicher festhält. Mit Hilfe einer App kann man…

Forschende der Außenstelle der Technischen Universität München (TUM) „TUMCREATE“ in Singapur haben den „City Mobility Simulator“ (CityMoS) entwickelt. Der Mobilitätssimulator unterstützt den südasiatischen Stadtstaat nun bei der Elektrifizierung des Verkehrs und berechnet den Anteil der Wärme in der Stadt, der vom Verkehr verursacht wird. Auch in Deutschland wird CityMoS bereits eingesetzt und hilft bei der E Transformation eines Logistikterminals von DHL Freight. Welche Auswirkungen hätte es für die Umwelt, wenn vier von fünf Fahrzeugen im Straßenverkehr elektrisch betrieben würden? Was…

Tests mit Schiffen der Wörtherseeschifffahrt. Die Reinigung eines Rumpfs eines Containerschiffes dauert derzeit rund acht Tage und verursacht Kosten von 100.000 bis 200.000 Euro. Ein Team, dem auch Forscher*innen am Institut für Intelligente Systemtechnologien angehören, möchte autonome Roboter für diese Aufgabe einsetzen. Nun laufen dafür Tests am Wörthersee. „Es gibt zwar ferngesteuerte Anlagen, die den Menschen bei der Wartung der Schiffe unterstützen, aber bisher ist es noch nicht gelungen, komplett autonome Roboter hierfür zum Einsatz zu bringen. Die Robustheit und…

Wissenschaftler der Universität Paderborn entwickeln neue Methode zur Berechnung molekularer Zustände. Quantencomputer gehören zu den zentralen Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts. Ihr Potenzial übertrifft selbst die besten Superrechner. Als leistungsfähiges Instrument haben sie sich insbesondere für die Lösung komplexer Rechenprobleme erwiesen – eine Aufgabe, bei der die klassische Hardware an ihre Grenzen stößt. Eine vielversprechende Anwendung für das Quantencomputing ist die Quantenchemie. Dabei wird beispielsweise die sogenannte elektronische Schrödinger-Gleichung gelöst, um die atomare Struktur von Materialien oder Molekülen vorherzusagen. In der…

Das Team der ATHENE-Wissenschaftlerin Prof. Dr. Haya Shulman hat einen Weg gefunden, wie einer der grundlegenden Mechanismen zur Absicherung des Internet-Verkehrs ausgehebelt werden kann. Der Mechanismus, genannt RPKI, soll eigentlich verhindern, dass Cyberkriminelle oder staatliche Angreifer den Verkehr im Internet umlenken. Solche Umlenkungen kommen im Internet erstaunlich häufig vor, z.B. zur Spionage oder durch Fehlkonfigurationen. Das ATHENE-Team zeigte, dass Angreifer den Sicherheitsmechanismus komplett aushebeln können, ohne dass die betroffenen Netzbetreiber dies feststellen können. Nach Analysen des ATHENE-Teams waren Anfang 2021…