Informationstechnologie

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Quanten-Nichtlokalität bei allen Geschwindigkeiten

Das Phänomen der Quanten-Nichtlokalität widerspricht unserer Alltagsintuition. Es zeigt die starken Korrelationen zwischen mehreren Quantenteilchen, von denen einige ihren Zustand augenblicklich ändern, sobald die anderen gemessen werden, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen. Während Wissenschafter*innen das Phänomen für sich langsam bewegende Teilchen bestätigt haben, war es bisher umstritten, ob die Nichtlokalität erhalten bleibt, wenn sich Teilchen sehr schnell – mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit – bewegen, und erst recht, wenn diese Geschwindigkeiten quantenmechanisch unbestimmt sind. Nun berichten Forscher*innen der Universität…

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Schnellerer Weg zu synthetischen Daten gesucht

Helmholtz-Gemeinschaft fördert Projekt zur Datengewinnung mittels neuronaler Netzwerke. Neben experimentellen Daten wird in der physikalischen Grundlagenforschung auch mit synthetisch erzeugten Daten gearbeitet. Deren Gewinnung mit aktuell verfügbaren Simulationsmethoden ist jedoch zeitintensiv und bindet immense Rechnerkapazitäten. Ein neues Projekt von DESY, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und dem Zentrum für datenintensive Systemforschung CASUS am HZDR erprobt einen Ansatz, mit dem Daten zum Verhalten von physikalischen Systemen mittels neuronaler Netze schneller erzeugt werden können. Das Projekt „SynRap“ wurde in einem Wettbewerbsverfahren zur Förderung ausgewählt. Die…

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Multifunktionale Systeme ohne Hinsehen benutzen

Intelligenter Drehcontroller für Autos… Radiosender, Klimaanlage, Navigationssystem: Durch die Digitalisierung steigt die Anzahl vernetzter Geräte mit vielfältigen Funktionen in Fahrzeugen. In der Regel werden diese über einen zentralen Touchscreen gesteuert. Davon kann allerdings eine starke Ablenkung ausgehen. Die TH Köln entwickelt daher mit der Brehmer GmbH und Co. KG und der Omni Elektronik GmbH einen intelligenten Drehcontroller. „Die Benutzung von Touchscreens in Autos wird insbesondere durch äußere Einflüsse gestört. Eine tiefstehende Sonne zum Beispiel blendet die Nutzenden und erschwert damit…

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Mit Licht gegen Cyberattacken kämpfen

Mit 12 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen von »Vertrauenswürdige Elektronik (Zeus)« das Verbundforschungsprojekt „Silhouette“ (Silicon Photonics for Trusted Electronic Systems). Ziel des Projektes ist es, sichere Kommunikationssysteme dank lichtbasierter Datenübertragung und -berechnung zu entwickeln. Zwei Institute der TU Dresden sind mit der Förderung von rund 3 Millionen Euro an diesem Forschungsvorhaben beteiligt: das Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik (IAVT) und die Gruppe für Integrierte Photonische Bauelemente (IPB) des Instituts für Nachrichtentechnik….

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Innovationen für das Quantencomputing mit topologischen Isolatoren

Die Forschungsstandorte Jülich und Würzburg werden gemeinsam Quanten-Phänomene topologischer Materialien und deren Chancen für das Quantencomputing erkunden. Der Freistaat Bayern fördert das Vorhaben mit 13 Millionen Euro. An der Entwicklung von Quantencomputern arbeiten weltweit viele Forschungsgruppen. Wenn derartige Computer einmal praxistauglich sind, hätte das viele Vorteile: Sie würden nur wenig Energie verbrauchen und mit einer extrem schnellen Rechenleistung und einer hohen Datensicherheit aufwarten. Auf dem Weg dorthin stehen aber noch einige technische Hürden. Um hier weitere Fortschritte zu erreichen, intensivieren…

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Roboter müssen sicher für den Menschen sein

Unternehmen bekommen Hilfe durch neues digitales Tool. Die neue Generation von Robotern arbeitet noch enger mit ihren menschlichen Kollegen zusammen. Sie macht manuelle Arbeit weniger mühsam und interessanter – und hilft in Deutschland und Europa produzierenden Unternehmen dabei, ihre hiesigen Standorte zu erhalten. Allerdings stellt sie bezüglich der Sicherheit auch höhere Anforderungen an das Wissen der Nutzer, da sich die mechanischen Arbeiter – die Roboter – nicht mehr hinter einem Zaun verstecken. Ein neuer digitaler Dienst, entwickelt von mehreren europäischen…

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Virtuelle Suche und Rettung auf und über See

Forschung zum gemeinsamen Simulator-Training für Seenotretter und Hubschrauber-Crews – DGzRS, DLR und UW/H starten BMBF-gefördertes Verbundprojekt AMARIS. Menschen aus Seenot zu retten ist Teamarbeit, auf und über See gleichermaßen. Damit die Seenotretter auf Nord- und Ostsee und ihre fliegenden Partner im Einsatz erfolgreich sind, trainieren sie ständig die Zusammenarbeit. Um auch virtuell gemeinsam üben zu können, entwickelt die Deutsche Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger (DGzRS) mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Witten/Herdecke (UW/H) eine einzigartige…

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Nachhaltiger, pestizidfreier Anbau von Zuckerrüben in der Uckermark

Verbundprojekt „zUCKERrübe“ erforscht autonome, umweltfreundliche Anbauverfahren. Im Rahmen der WIR! Initiative des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) verfolgt ein neues Verbundprojekt namens „zUCKERrübe“, das Ziel, einen nachhaltigen und pestizidfreien Anbau von Feldfrüchten am Beispiel von Zuckerrüben in der Uckermark zu ermöglichen. Hierfür sollen Feldroboter, UAS-Technologie (UAS = unmanned aerial system) und Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) sowie das Zusammenspiel dieser Komponenten untersucht werden. Ein Meilenstein des auf zwei Jahre angelegten und mit 540kEUR geförderten Projektes wird dabei die Entwicklung…

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Qualität wissenschaftlicher Software nicht immer gut

In der Wissenschaft sind digitale Werkzeuge unerlässlich. Besonders wo große Mengen Forschungsdaten anfallen und schnell verarbeitet werden müssen, ist zuverlässige, sorgfältig entwickelte Software entscheidend, um sie zu analysieren und richtig zu interpretieren – etwa in Biologie, Physik oder ganz aktuell Epidemiologie. Zeitdruck und Geldmangel beim Entwickeln können indes zu Qualitätsmängeln führen. Um die Softwarequalität automatisiert zu bewerten, haben Informatiker des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) das Tool SoftWipe entworfen. Ihre Ergebnisse haben…

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Maschine löst Zauberwürfel in einer Sekunde

Studierende vom Campus Gütersloh der FH Bielefeld bauen Automat, der den Zauberwürfel auf Knopfdruck bewältigt. Wie spannend eine Projektarbeit in Mechatronik sein kann, zeigt eine Maschine zum Lösen des legendären „Rubik‘s Cube“, entwickelt von Studierenden im praxisintegrierten Studiengang Mechatronik/Automatisierung am Campus Gütersloh der Fachhochschule (FH) Bielefeld. Lehrveranstaltung für selbst entwickelte Konstruktionen Ziel des Moduls „Mechatronische Systeme“ ist, ein mechatronisches System bestehend aus Software-, Mechanik- und Elektronikelementen von Grund auf zu planen, zu dokumentieren, umzusetzen und zu demonstrieren. Matthias Risse, Laurids…

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Predictive Quality in der Zerspanung

Daten aus der Produktion unterstützen bei der Qualitätssicherung. Die Herstellung von Produkten in der metallverarbeitenden Industrie wie der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik ist regelmäßig mit sehr hohen Kosten verbunden. Ein erheblicher Anteil dieser Kosten entsteht dabei nicht in der eigentlichen Fertigung, sondern in der nachgelagerten Qualitätssicherung. Mit dem Ziel die damit verbundenen Kosten zu senken, hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen ein datengestütztes Verfahren zur Qualitätsprognose entwickelt, das jetzt im EXIST-Forschungstransfer-Projekt »Quantify« in einer eigens entwickelten…

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Revolution der Fabrikplanung

Software erstellt Groblayouts automatisch … In kurzer Zeit zum Groblayout, auch ohne Kenntnisse von Fabrikplanung: Das ermöglicht eine Open-Source-Software namens MeFaP, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH entwickelt haben. MeFaP steht ab sofort frei zugänglich im Netz. Unternehmen können die Software nutzen, um ihre bestehenden Fabriklayouts automatisch bewerten und optimieren zu lassen – oder ganz neue Layouts zu generieren. Diese Software könnte die Fabrikplanung revolutionieren: MeFaP berechnet automatisch Groblayouts und optimiert diese nach den…

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Auf dem Weg zu reproduzierbarer Wissenschaft mit Jupyter Notebooks

Software spielt in der modernen Wissenschaft eine Schlüsselrolle. Experimente, die große Datenmengen produzieren, benötigen in der Regel eine umfangreiche softwarebasierte Analyse, um ein Verständnis zu gewinnen. Insbesondere simulationsbasierte Forschung liefert Ergebnisse, die ausschließlich auf der computergestützten Generierung von Daten und deren anschließender Analyse basieren. Das wissenschaftliche Prinzip der Reproduzierbarkeit verlangt bei Publikationen, dass Studien und Prozesse so dokumentiert und archiviert werden, dass sie zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt werden können – sowohl von den ursprünglichen Autor*innen als auch von anderen…

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Mikrochips: Kleiner, leistungsfähiger, konkurrenzlos

Die Evolution der Mikrochips schien, was ihre Größe anbelangt, an eine Grenze gestoßen zu sein. Dennoch ist es für die Weiterentwicklung zahlreicher Geräte entscheidend, dass die kleinen Komponenten kleiner und leistungsfähiger werden. Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT aus Itzehoe und die IMS Nanofabrication GmbH konnten die bisher erreichte Grenze nun ein gutes Stück verschieben: Für die MEMS-Prozessierung eines Mikrosystem-Schaltelements, welches das Herzstück eines Elektronenstrahl-Maskenschreibers ist, an dem kein Weg vorbeiführt, wenn es um die Fertigung von Mikrochips der neusten Generation…

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Startschuss für bahnbrechendes Forschungsprojekt

15,8 Millionen Euro fließen an Fördermitteln, um im Verbundprojekt MIQRO einen zukunftsweisenden Quantencomputer für Industrie und Wissenschaft zu entwickeln. Das Projekt wird an der Universität Siegen koordiniert. Herausragender Forschungserfolg für die Universität Siegen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat den Antrag für das Verbundprojekt MIQRO bewilligt und damit den Startschuss für ein bahnbrechendes Forschungsprojekt mit einer Förderung von 15,8 Millionen Euro gegeben. Der Siegener Anteil beträgt 7,1 Millionen Euro. Das Projekt hat große Ziele: Die Entwicklung eines zukunftsweisenden…

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Smarter Fingerring mit integriertem RFID-Chip

Additive Fertigung … Haustürschlüssel, Portemonnaie, Gesundheitskarte, Hotelkarte – künftig könnte stattdessen ein smarter Fingerring reichen. Hergestellt über ein 3D-Druckverfahren ist in ihm ein RFID-Chip integriert, der fälschungssicher, versiegelt und unsichtbar im Fingerring steckt. Natürlich lässt sich die Integration von Elektronik während des 3D-Drucks auch für andere Anwendungen nutzen. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV hat den vielseitigen Ring entwickelt. Wo steckt nur wieder der Haustürschlüssel – hat man ihn etwa im Büro liegen gelassen? Und möchte…

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