Informationstechnologie

Die Erforschung superschneller Quantencomputer ist inzwischen weit vorangeschritten, doch noch ist es nicht möglich, die einzelnen Prozessoren zusammenzuschalten. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Stuttgart zeigte nun in der Fachzeitschrift Nature Materials einen Weg auf, um Quantencomputer mittels nanophotonischen Siliziumcarbid-Strukturen zu skalieren und so die Probleme zu lösen. Um verschiedene Prozessoren dynamisch zusammenzuschalten, sind die Quanteninformationsträger der Wahl typischerweise Photonen. Mit diesen lässt sich effizient Verschränkung erzeugen, also ein Teilchensystem, das als Ganzes einen bestimmten Zustand einnimmt, ohne dass…

Um die Patientensicherheit weiter zu erhöhen, kommt am Universitätsspital Zürich (USZ) neuerdings ein Ultraviolett-C-Desinfektionsroboter zum Einsatz. Er ist der erste seiner Art in einem Schweizer Spital und reinigt Patientenzimmer mit UV-C-Strahlen, die Erreger abtöten. Der Desinfektionsroboter «Hero21» kurvt zügig durch den Spitalgang. Sieht er sich mit einem Hindernis konfrontiert – zum Beispiel Mitarbeitende, die im Flur stehen – stoppt er und findet nach einigen Augenblicken eine Ausweichroute. Der Roboter ist eineinhalb Meter hoch, 55 cm breit und 70 cm tief….

Technologisch relevanter Auslesemechanismus für ultraschnelle und stabile magnetische Datenspeicher nachgewiesen. In der spinbasierten Elektronik, der Spintronik, stellt die Verwendung von Antiferromagneten als aktive Elemente einen neuen Ansatz dar, der ultraschnelle und stabile magnetische Speicherelemente verspricht. Diese Materialien ohne makroskopische Magnetisierung, aber mit alternierender Ausrichtung ihrer mikroskopischen magnetischen Momente, zeichnen sich durch ihre intrinsische Dynamik im Terahertz-Bereich (THz) aus und sie sind zudem unempfindlich gegenüber Magnetfeldern. Für einen technologisch relevanten Ausleseprozess in der Spintronik sind jedoch große Magnetowiderstandseffekte erforderlich. Das heißt…

Man muss eine Maschine nicht kaufen, um sie nutzen zu können: Die Digitalisierung macht neue Geschäftsmodelle möglich, die auf dem automatisierten Austausch von Daten basieren. Welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit diese Geschäftsmodelle wirtschaftlich und technisch umsetzbar sind, klären Fachleute aus Wissenschaft und Industrie im Großforschungsprojekt »X-Forge«. Die Digitalisierung hat nicht nur die Art und Weise verändert, wie produzierende Unternehmen ihre Ware herstellen. Auch die Geschäftsbeziehungen, die Unternehmen untereinander eingehen, haben sich im Zuge der vierten industriellen Revolution gewandelt. Aus…

Laien soll Programmierung von Robotern ermöglicht werden. Roboter werden zwar schon seit Jahrzehnten in der Produktion genutzt, aber vor allem in kleinen und mittleren Betrieben sind sie noch längst nicht selbstverständlicher Teil der Belegschaft. Das liegt zum einen an Sicherheitsfragen, zum anderen aber auch daran, dass immer noch Expert*innenwissen nötig ist, um Roboter zu programmieren. Das Kooperationsprojekt „Robotics Out Of The Box“ unter der Leitung der Forschungs-und Entwicklungs-Zentrum FH Kiel GmbH möchte dies ändern. Roboter sollen als Co-Worker wahrgenommen werden,…

Rittal ePocket: Die digitale Schaltplantasche für den Betrieb. Jeder, der einmal einen Blick in die Produktion geworfen hat, kennt dieses Bild: dicke Papierordner mit Maschinen- und Anlagendokumentation im Schaltschrank. Aus Sicht von Eplan und Rittal nicht mehr zeitgmäß, wenn die Daten digital und zentral nutzbar sind. Die Schwestergesellschaften präsentieren Rittal ePocket – die digitale Schaltplantasche. Der neue Platz in der Cloud schafft nicht nur umweltfreundlich das Papier ab. Der einfache Zugriff auf die stets aktuellen Daten verschafft Betreibern, Planern, Schaltanlagenbauern…

Bauteilschwingungen, die bei vielen Fertigungsverfahren entstehen, führen häufig dazu, dass die Oberfläche des Werkstücks beschädigt wird. Darüber hinaus sind sie ein Grund für erhöhten Werkzeugverschleiß. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat erstmals gemeinsam mit Industriepartnern einen digitalen Zwilling entwickelt, mit dem sich Bauteilschwingungen bei der Fräsbearbeitung vorhersagen lassen. Mithilfe des digitalen Zwillings können bereits während der Prozessplanung optimale Prozessparameter ausgewählt und für eine ressourcenschonendere und kosteneffizientere Produktion verwendet werden. Bei der Fräsbearbeitung entstehen durch den charakteristischen unterbrochenen Schnitt…

Ein Kommunikationsnetz, das auf den Gesetzen der Quantenphysik beruht, ist wegen der physikalisch garantierten Abhörsicherheit ein wichtiger Ansatz für mehr Sicherheit beim wachsenden Austausch sensibler Daten. Das Verbundprojekt „Quantenrepeater.Link“ (QR.X), das vom Bundesforschungsministerium mit rund 35 Millionen Euro gefördert wird, verfolgt dieses Ziel. Physiker der Universität Stuttgart sind maßgeblich an dem neuen Forschungsverbund zur Quantenkommunikation beteiligt.Die Teams um Prof. Peter Michler, Prof. Harald Giessen und Prof. Jörg Wrachtrup von der Universität Stuttgart betreuen Projekte in Höhe von 6,9 Millionen Euro….

Die Entwicklung einer autonomen Förde-Schifffahrt nimmt weiter Fahrt auf. Die Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH (FuE-GmbH) gab bekannt, dass die Forschungsplattform Wavelab im Rahmen des Projekts CAPTN Förde Areal von der Gebrüder Friedrich Schiffswerft in Kiel gebaut wird. Die Forschungsplattform in Form eines Katamarans wird aus Aluminium bestehen, ca. 20 Meter lang und acht Meter breit sein. Die ersten (teil)autonomen Fahrversuche sollen vor dem Marinearsenal in Kiel stattfinden. Die Wasserfläche ist für die zivile Schifffahrt gesperrt, durch eine Mole…

Fördermittel aus Corona-Aufbauprogramm REACT-EU stärken Forschungsinfrastruktur an der Universität Stuttgart. Die Quantenforschung der Universität Stuttgart erhält zwei neue Großgeräte, die richtungsweisende Innovationen im Bereich der Digitalisierung ermöglichen sollen. Hierfür hat das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg Fördermittel in Höhe von 2,5 Millionen Euro aus der Aufbauhilfe „REACT-EU“ bewilligt, die der Bewältigung der wirtschaftlichen und sozialen Folgen der COVID-19 Pandemie dient. Gefördert werden ein weltweit einmaliges, atomar auflösendes Mikroskop am neuen Zentrum für Angewandte Quantentechnologien (ZAQuant) sowie ein so…

Vor drei Jahren gelang es Jülicher Physikern, ein einzelnes flaches Molekül kontrolliert aufzurichten. Die Ergebnisse erschienen damals in der Fachzeitschrift Nature. Nun haben sie es nach monatelangem Experimentieren wieder umgeworfen. Die gewonnenen Einblicke sind ein wichtiger Schritt hin zu einer molekularen Fertigung in drei Dimensionen. Die Idee, elektrische Bauelemente und Schaltungen auf der Ebene der Atome und Moleküle ähnlich wie größere Maschinen Stück für Stück zusammenzusetzen, ist eines der zentralen Ziele der Nanotechnologie. Das aktuelle Ergebnis, das Jülicher Forschende mit…

Ein mikrofluidischer Chip nimmt eine Wasserprobe auf, versetzt ihn mit den erforderlichen Chemikalien und befördert ihm zum Ort der Detektion. Wozu das Ganze? Auf diese Weise soll das Wasser vollautomatisiert und mit verschiedenen Parametern analysiert werden und das auch möglichst kostengünstig. Im Projekt MICROCHIP ist aus diesem Vorhaben ein weiterentwickelter Chipprototyp für Wasseranalysegeräte entstanden. Ob im Wasserwerk, Labor, in einem Schwimmbecken oder aus dem Wasserhahn – wer möchte da nicht eine schnelle und einfache Wasseranalyse zur Hand haben. Mit dem…

Studierende der Hochschule Albstadt-Sigmaringen (Studiengang IT Security) haben sich mit Sicherheitslücken eines Druckers von einem bekannten japanischen Hersteller befasst. Die Ergebnisse waren überraschend. IT-Schwachstellen betreffen nicht nur Computer, Smartphones oder Software, sondern können auch von Druckern ausgehen – damit hat sich jetzt eine Studierendengruppe des Studiengangs IT Security an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen beschäftigt. Geleitet wurde das Projekt von Prof. Holger Morgenstern und Simon Malik in Zusammenarbeit mit der Tübinger SySS GmbH. Die Studierenden erhielten ein aktuelles Multifunktionsgerät eines bekannten japanischen…

Mit Quanten lässt sich nicht nur rechnen, sondern auch messen und kommunizieren. Diese einzigartige Kombination ermöglicht es, dass in den nächsten Jahren vielfältige Produkte im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik und auf dem Sensorikmarkt entstehen können. Damit sich die Hersteller grundlegende Prinzipien der Quantenmechanik zunutze machen können, benötigen sie hochspezialisierte Anlagen und Prozesse. Mit Geldern der Europäischen Union und des Landes Berlin haben Forschende des Fraunhofer IZM nun einen Gerätepark geplant, mit dem sie Quantentechnologien auf Glasbasis weiterentwickeln wollen. Quantenobjekte…

Permanent strömt eine Vielzahl an Informationen über die Augen in unser Gehirn. Die Hirn-Aktivität können Wissenschaftler mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) messen. Die genaue Messung der Augenbewegungen während eines MRT-Scans verrät Wissenschaftlern zudem sehr viel über unsere Gedanken, Erinnerungen und derzeitigen Ziele, aber auch über Erkrankungen unseres Gehirns. Forscher vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und vom Kavli Institute for Systems Neuroscience in Trondheim haben nun eine Software entwickelt, die mithilfe von Künstlicher Intelligenz Blickposition und Augenbewegungen aus MRT-Bildern…

Projektabschluss am Heinz Nixdorf Institut Die sogenannte Tiefenschätzung dient der dreidimensionalen Wahrnehmung von Szenen in Fotoaufnahmen und spielt in Anwendungsbereichen wie der Robotik oder dem autonomen Fahren eine wichtige Rolle. Seit 2019 haben Wissenschaftler*innen des Heinz Nixdorf Instituts der Universität Paderborn gemeinsam mit dem Forschungszentrum L3S der Leibniz Universität Hannover (Arbeitsgruppe Visual Analytics, Prof. Dr. Ralph Ewerth) an maschinellen Lernmethoden gearbeitet, die diesen Prozess universeller und kostengünstiger gestalten sollen. Nach zwei Jahren Laufzeit des Projekts „Schwach überwachtes Lernen von Tiefenschätzung…