Informationstechnologie

Quantenrechner sollen bislang nicht lösbare Problemstellungen effizient lösen können. Dazu gehören beispielsweise die Berechnung der Eigenschaften komplexer Moleküle für die Pharmaindustrie oder auch die Lösung von Optimierungsaufgaben, sei es für Herstellungsprozesse in der Automobilindustrie oder für Berechnungen aus der Finanzwelt. Im Verbundprojekt „GeQCoS“ haben sich mit Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) Deutschlands führende Forscherinnen und Forscher auf dem Gebiet der supraleitenden Quantenschaltkreise die Entwicklung innovativer Konzepte für den Bau eines verbesserten Quantenprozessors zum Ziel gesetzt. Diese Presseinformation finden…

Elektronen in Festkörpern können nur bestimmte Energien besitzen – die sogenannten Bänder. In den letzten Jahren wurde experimentell gezeigt, dass der Bereich der möglichen Energien für Elektronen durch das Verdrehen zweier Graphenschichten relativ zueinander gesteuert werden kann. Unter geeigneten Bedingungen ist der Bereich der möglichen Energien sehr schmal, was zu einem “flachen Band” führt. Die Forschungsergebnisse bewiesen, dass In diesen flachen Bändern aufgrund der starken Wechselwirkungen zwischen den Elektronen exotische Quantenphänomene wie Supraleitung und Magnetismus auftreten. Eine in den Proceedings…

ZIM-Projekt der TH Köln und der Westeria GmbH Wenn in Recyclinganlagen die Sortierquote erhöht werden soll, dann ist ein entscheidender Punkt der Übergang von den schmalen Förderbändern auf die breiten Sortierbänder. Denn je gleichmäßiger der Müll vor dem Sortieren verteilt wird, umso effizienter sind die nachfolgenden Prozesse. Im Gemeinschaftsprojekt „Disc Spreader“ haben die TH Köln und der Fördertechnikhersteller Westeria GmbH ein System entwickelt, das mittels künstlicher Intelligenz (KI) eine bessere Müllverteilung sicherstellt. In Recyclinganlagen wird der Abfall aus Platzgründen auf…

Forschungsteam der Uni Kiel entschlüsselt Fangapparat der aquatischen Jäger. Es ist eine Hochgeschwindigkeitsbewegung: In Sekundenbruchteilen schnellt das Mundwerkzeug der Libellenlarve nach vorn, um ihre Beute zu greifen. Jahrzehntelang waren Forschende davon ausgegangen, dass es sich hierbei um einen hauptsächlich hydraulischen Vortrieb handeln müsse. Nun ist es Wissenschaftlern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erstmals gelungen, das biomechanische Funktionsprinzip der sogenannten Fangmaske der Libellenlarve vollständig zu entschlüsseln. Maßgeblich dazu beigetragen hat die Entwicklung eines bioinspirierten Roboters, für den das Team um Dr….

Komplexe Produktionsprozesse in hochflexiblen und vernetzten Fertigungssystemen erfordern es, dass sämtliche Prozesse und verteilten Systeme ihre Daten extrem zuverlässig und mit nur geringen Verzögerungszeiten austauschen können. Für diese sogenannte »Ultra Reliable and Low Latency Communication« (URLLC) erarbeitet das 3rd Generation Partnership Project (3GPP), eine weltweite Kooperation für die Standardisierung von Mobilfunktechnologien, einen neuen Standard für zukünftige 5G-Produkte. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und der schwedische Mobilfunkausrüster Ericsson erproben nun in Aachen die vorgesehenen URLLC-Funktionen anhand eines realen Produktionsszenarios zur Kollisionskontrolle…

Nahtlos navigieren: Forscher der TU Chemnitz entwickeln Technologie zur nahtlosen Navigation von draußen ins Gebäude-Innere zur Marktreife Die Technologie zur Navigation außerhalb von Gebäuden ist in der Breite etabliert und verfügbar. Bisher war es aber noch eine große technische Hürde, die Navigation von draußen nahtlos im Innern eines Gebäudes fortzusetzen. Denn während wir draußen per Satellit von a nach b geleitet werden, gibt es diese Technik in Gebäuden nicht – bis jetzt. Ein Forscherteam der Professur Schaltkreis- und Systementwurf der…

Erstmals haben Physiker zwei auf mehrere Quantenobjekte verteilte Quantenbits miteinander verschränkt und deren Quanteneigenschaften erfolgreich übertragen. Damit ist ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung von fehlertoleranten Quantencomputern erreicht. Die Wissenschaftler berichten darüber in der Fachzeitschrift Nature. Auch Computer können sich verrechnen. Schon kleine Störungen verändern gespeicherte Informationen und verfälschen das Rechenergebnis. Deshalb nutzen Rechenmaschinen Verfahren, um solche Fehler laufend zu korrigieren. Bei Quantencomputern lässt sich die Fehleranfälligkeit reduzieren, indem Quanteninformation nicht in einem einzelnen Quantenteilchen gespeichert, sondern in eine größere…

Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern. Physiker haben nun ein neuartiges Qubit realisiert, das sich von einem stabilen Ruhezustand in einen schnellen Rechenmodus umschalten lässt. Das Konzept eignet sich auch, um viele Qubits zu einem leistungsstarken Quantenrechner zu verbinden, berichten Forscher der Universität Basel und der TU Eindhoven in der Fachzeitschrift «Nature Nanotechnology». Im Vergleich zu konventionellen Bits sind Quantenbits (Qubits) viel anfälliger auf Störungen und können ihren Informationsgehalt sehr schnell verlieren. Das…

Der Startschuss für die nächste Generation der Mobilkommunikation ist gefallen: Ein Terabit Daten, also 1000 Gigabit sollen innerhalb von einer Sekunde übertragen werden. Wie 6G entwickelt wird und wofür wir es brauchen, erklärt Dr.-Ing. Dr.-Ing. habil. Ivan Ndip, Experte für Antennen und Hochfrequenz-Systeme am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin. Was bedeutet 6G? Dr. Ndip: 6G ist die sechste Generation der Mobilkommunikation. Bei 5G reden wir über eine Datenrate von bis zu 20 Gigabit/Sekunde und eine Latenz von…

Wissenschaftler aus Aachen, Kiel und Reykjavik veröffentlichen Forschungsergebnisse in Fachzeitschrift „Nature Physics“ Skyrmionen sind kleine magnetische Wirbel, die durch geeignete Kombination von Materialien entstehen. In der Datenspeicherung gelten sie als zukünftige Informationsträger. Wissenschaftler der RWTH Aachen, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und der Universität Reykjavík fanden heraus, dass sich diese sogenannten magnetischen Nanoknoten auf zwei Arten lösen können. Mit Hilfe eines Magnetfeldes lässt sich die Wahrscheinlichkeit der Knotenauflösung um bis zu einen Faktor 10.000 verändern. Diese Erkenntnis könnte wegweisend für die…

Produktentwicklung beschleunigen Die Entwicklung von Produkten wird immer anspruchsvoller. Die Qualitätsanforderungen steigen, zusätzlich müssen Entwickler auch Kriterien wie Nachhaltigkeit und Energieeffizienz berücksichtigen. Das komplexe Zusammenspiel aller Parameter und Merkmale des geplanten Produkts macht jetzt eine Visualisierungs-Software sichtbar. Fraunhofer-Forschende haben damit ein interaktives Tool geschaffen, das eine verlässliche Entscheidungsgrundlage über Designvarianten eines Produkts bietet. Die Visualisierung von Daten ist zum Megatrend geworden. Dabei geht es um mehr als nur um Grafiken zur Veranschaulichung von Zahlen. Die Visualisierung schafft Übersicht, zeigt Strukturen…

Selbstlernende Algorithmen analysieren medizinische Bilddaten Bildgebende Verfahren ermöglichen einen detaillieren Blick ins Innere eines Organismus. Doch die Interpretation der Daten ist zeitaufwändig und erfordert viel Erfahrung. Neue Möglichkeiten eröffnen künstliche neuronale Netzwerke. Sie benötigen nur Sekunden, um Ganzkörperscans von Mäusen auszuwerten und die Organe, statt in verschiedenen Schattierungen von Grau, zu segmentieren und in Farbe darzustellen. Dies erleichtert die Auswertung erheblich. Wie groß ist die Leber? Verändert sie sich durch die Einnahme von Medikamenten? Ist die Niere entzündet? Befindet sich…

Projekt Montexas 4.0 erfolgreich abgeschlossen Nach einer dreijährigen Laufzeit konnte in diesem Jahr das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt „Montexas 4.0: Exzellente Montage im Kontext der Industrie 4.0“ erfolgreich abgeschlossen werden. Gegenstand des Verbundprojektes war die Erforschung und Erprobung von neuen Formen assistenzgestützter Montagearbeit und damit verbundenen Veränderungen in der Arbeitsorganisation und Personalentwicklung. „Eine erhöhte Variantenzahl lässt die Montagearbeit in ihrer Komplexität steigen. Dadurch kommt es zu einer erhöhten Informationsverarbeitung in der Montage und eine kognitive Ergonomie,…

Das Fraunhofer IFF entwickelt ein neues, universell einsetzbares System zur eindeutigen Identifikation von Produkten, Halbzeugen und Rohstoffen in Produktions- und Logistikprozessen. Es setzt auf die Kombination verschiedener intrinsischer Identifikationsmethoden und den Einsatz künstlicher Intelligenz. Nach seiner Fertigstellung soll das neue System für jeden beliebigen Einsatzzweck adaptierbar sein und kann herkömmliche Identifikationsmethoden wie Barcodes, Etiketten oder RFID ersetzen. Für die Digitalisierung und Automatisierung moderner Produktions- und Logistiksysteme ist es wichtig, jedes Bauteil, jedes Halbzeug und teils auch jeden Rohstoff im Produktionsprozess…

Wissenschaftler des Universitätsklinikum Heidelberg entwickeln „Kognitiven medizinischen Assistenten“ / Algorithmus soll individuelles Operationsrisiko des Patienten im Vorfeld erkennen, Therapieentscheidungen erleichtern und Komplikationen vorbeugen / Innovatives Projekt wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg mit 2 Millionen Euro gefördert Um das individuelle Risiko eines Patienten für Komplikationen schon vor der Operation möglichst genau abschätzen und berücksichtigen zu können, wollen Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg Methoden des „Maschinellen Lernens“ nutzen. Im Rahmen des Projekts „Kognitiver medizinischer Assistent (KoMed)“ wird ein interdisziplinäres…

Der Exzellenzcluster „PhenoRob – Robotics and Phenotyping for Sustainable Crop Production“ der Universität Bonn richtet im kommenden Jahr die internationale Summer School „Agricultural Robotics“ aus. Dafür erhält der Exzellenzcluster eine Förderung von 25.000 Euro vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD). Die Veranstaltung ist auf den 23. bis 27. August 2021 terminiert. Im kommenden Jahr wird Bonn fünf Tage lang zum Anziehungspunkt für Nachwuchsforschende aus der ganzen Welt, die sich mit den Themen Robotik und Landwirtschaft beschäftigen: Der Exzellenzcluster „PhenoRob – Robotics…