Ein Quantencomputer, gerade mal so groß wie ein Smartphone – wie das Realität werden könnte, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Physiker Prof. Dr. Vojislav Krstić widmet sich dafür mit seinem Forschungsteam der Entwicklung von Quantenbits (Qubits), die auf Basis topologischer Isolatoren arbeiten – einer Materialklasse, die in den vergangenen Jahren wegen ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften zunehmend in den Fokus der Forschung gerückt ist. Das zukunftsweisende Projekt wird nun mit über 900.000 Euro gefördert. Vom medizinischen Bereich bis…

Wie kann ein Team seine Kräfte optimal zuteilen? Konstanzer Physiker um Clemens Bechinger zeigen eine Lösung anhand eines Mikroroboter-Schwarms. Stellen Sie sich vor, Sie wollen mit einer Gruppe von Leuten ein schweres Möbelstück anheben. Die Leistung jedes Einzelnen ist wichtig, aber wie kann man sicherstellen, dass alle ihren Teil dazu beitragen, das Gewicht zu heben? Die Frage nach einer gerechten Lastenverteilung ist nicht nur bei menschlicher Teamarbeit ein kritisches Thema. Auch Roboterschwärme stehen vor diesem Problem. Bei kollektiven Aufgaben hängt…

– neue Berechnung bestätigt Standardmodell der Teilchenphysik. Beitrag der hadronischen Vakuumpolarisation mit zuvor unerreichter Genauigkeit ermittelt. Das magnetische Moment des Myons ist eine wichtige Präzisionsgröße, um das Standardmodell der Teilchenphysik auf den Prüfstand zu stellen. Nach jahrelanger Arbeit hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hartmut Wittig vom Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) diese Größe mit der sogenannten Gitter-Quantenchromodynamik-Methode (Gitter-QCD-Methode) berechnet. Ihr Ergebnis, das vor kurzem veröffentlicht wurde, stimmt im Gegensatz zu früheren theoretischen Berechnungen mit den neuesten experimentellen…

Mit einem Blick auf den kosmischen Tanz der Sterne hat ein Team unter der Leitung von Forschenden des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) die komplizierte Struktur unserer Milchstraße entschlüsselt. Unter der Annahme, dass jeder beobachtete Stern eine größere Population von Sternen mit derselben Umlaufbahn repräsentiert, haben sie die Eigenschaften dieser verborgenen Sterne rekonstruiert und damit Lücken im Wissen über unsere galaktische Scheibe gefüllt, die die Geheimnisse der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Milchstraße birgt. Mit jedem neuen Beobachtungsprogramm und der…

Künstliche Intelligenz (KI) hat sich branchenübergreifend, sowohl in großen als auch kleinen Unternehmen, fest etabliert. Das Forschungsprojekt „VoBaKI“ hat kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) mit einem innovativen Werkzeug ausgestattet, um die Herausforderungen der Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) eigenständig zu meistern. Es wurden rationale und zugängliche Lösungen entwickelt, die KMUs auf ihrem Weg in eine KI-Zukunft unterstützen, in Zusammenarbeit mit dem FIR an der RWTH Aachen University, dem Institut für Arbeitswissenschaft (IAW) der RWTH Aachen University sowie mit der Unterstützung…

Nachdem die EHT- und GMVA-Radioteleskopnetzwerke die ersten Bilder von Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien aufgenommen haben, sind sie auf dem besten Weg zu zeigen, wie Schwarze Löcher energiereiche Jets ins All schleudern. Ein Forscherteam unter der Leitung von Wissenschaftlern von OSO (Schweden), Univ. Würzburg und MPIfR konnte nun darstellen, wie mit dem Event Horizon Telescope aufregende Bilder eines supermassereichen Schwarzen Lochs und seiner Jets in der Galaxie NGC 1052 möglich werden. Die Messungen, die mit den beiden Netzwerken…

Die Quantenzukunft Hessens begrüßten heute Hessens Wissenschaftsminister Timon Gremmels und Digitalministerin Prof. Dr. Kristina Sinemus an der Goethe-Universität Frankfurt, wo der erste Quantencomputer in Hessen seine Arbeit offiziell aufnahm. Der Quantencomputer trägt den Namen „Baby Diamond“, verfügt über fünf Quantenbits und läuft bei Raumtemperatur. An ihm werden Forschende und Studierende der Goethe-Universität unter anderem untersuchen, wie er Spezialaufgaben in großen Superrechnern übernehmen kann. Bei der Inbetriebnahme des Baby Diamond: Präsident Enrico Schleiff, Quantencomputer-Experte Thomas Lippert, Digitalministerin Kristina Sinemus, Wissenschaftsminister Timon…

Messungen mit dem Weltraumteleskop James Webb (JWST) nähren Zweifel an der derzeitigen Vorstellung zur Beschaffenheit des Exoplaneten Trappist-1 b. Bisher galt er als dunkler Gesteinsplanet ohne Atmosphäre, der von einem Milliardenjahre andauernden kosmischen Einfluss aus Strahlung und Einschlägen gezeichnet ist. Tatsächlich scheint das Gegenteil zu stimmen. Die Oberfläche zeigt keine Hinweise für eine Verwitterung, was auf geologische Aktivitäten hindeutet. Alternativ würde auch ein Planet mit einer mit Dunst durchsetzten Atmosphäre aus Kohlendioxid infrage kommen. Die Ergebnisse verdeutlichen die Herausforderungen bei…

Ein internationales Forschungsteam, an dem auch die Bergischen Universität Wuppertal beteiligt ist, hat in dem Material Platinbismut (PtBi₂) eine neuartige Form von Supraleitung nachgewiesen. Die Ergebnisse wurden nun in den renommierten Fachzeitschriften „Nature Communications“ und „Advanced Physics Research“ veröffentlicht. „Unsere Resultate eröffnen beeindruckende Perspektiven für die Grundlagenforschung und zukünftige technologische Anwendungen, etwa im Bereich des Quanten-Computings“, sagt Prof. Dr. Christian Hemker-Heß vom Wuppertaler Lehrstuhl für Kondensierte Materie – Experimentelle Festkörperphysik. Seit ihrer Entdeckung vor über hundert Jahren fasziniert das Phänomen…

Startschuss für APECS-Pilotlinie im Rahmen des EU Chips Acts. Die in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) kooperierenden Institute arbeiten eng mit weiteren europäischen Partnern am Aufbau einer Pilotlinie für »Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems«, kurz APECS, und leisten damit maßgeblich einen Beitrag, Europas technologische Resilienz zu stärken und somit auch die globale Wettbewerbsfähigkeit in der Halbleiterindustrie zu steigern. APECS ist ein wichtiger Baustein des EU Chips Acts, um Chiplet-Innovationen voranzutreiben und die Forschungs- und Fertigungskapazitäten…

Multifrequenz-Kampagne mit dem Radioteleskop Effelsberg und mit mm-VLBI-Arrays enthüllt einen hochenergetischen Gammastrahlen-Ausbruch. Der Schatten des Schwarzen Lochs in der Galaxie M87 wurde im Lauf der letzten Jahre mit einem weltweiten Netzwerk von Radioteleskopen abgebildet.  Internationale Messkampagnen werden seit den ersten Beobachtungen jährlich koordiniert. Ein internationales Team hat nun die Ergebnisse einer Messkampagne von M87 aus dem Jahr 2018 veröffentlicht, an der über 25 boden- und weltraumgestützte Teleskope beteiligt waren, die die Radiobeobachtungen mit dem Event Horizon Telescope und dem Global…

Häufiger als bisher gedacht schleudern sonnenähnliche Sterne gewaltige Strahlungsmengen ins All. Auch die Sonne ist zu heftigsten Ausbrüchen fähig. Auf Sternen, die der Sonne ähneln, kommt es im Durchschnitt pro Stern etwa einmal alle hundert Jahre zu einem gigantischen Strahlungsausbruch. Ein solcher Superflare setzt mehr Energie frei als Billionen Wasserstoffbomben und lässt im Vergleich alle bisher aufgezeichneten Sonneneruptionen verblassen. Diese Einschätzung beruht auf einer Bestandsaufnahme von 56450 sonnenähnlichen Sternen, die ein internationales Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS)…

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Lukas Bruder von der Universität Freiburg kontrolliert erstmals hybride Elektron-Photon Quantenzustände in Helium-Atomen. Die Kontrolle dieser speziellen Quantenzustände wurde durch die Pulsformung sehr intensiver, extrem-ultravioletter Strahlung ermöglicht. Diese Methode eröffnet nicht nur, quantenmechanische Effekte in Atomen und Molekülen zu untersuchen, sondern auch chemische Reaktionen zu steuern. Einem internationalen Team von Wissenschaftler*innen unter der Leitung von Dr. Lukas Bruder, Nachwuchsgruppenleiter am Physikalischen Institut der Universität Freiburg, ist es gelungen, hybride Elektron-Photon Quantenzustände in…

Ein neues Modell verdeutlicht wie molekulare Wechselwirkungen Ordnung in aktive Systeme bringen. Nicht-reziproke Wechselwirkungen können die Ordnung in einem aktiven System erhöhen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie der Abteilung für Physik lebender Materie am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS). Die Wissenschaftler erstellten ein Modell, das die entstehenden Muster je nach Grad der Nicht-Reziprozität in einem aktiven System beschreibt. Lebende Materie weist häufig Eigenschaften auf, die in einfacheren physikalischen Systemen nicht vorhanden sind. Ein typisches Beispiel ist die…

Zerfall von nackten Thallium-205-Ionen enthüllt Geschichte über Millionen von Jahren. Die Sonne, der lebenserhaltende Motor der Erde, erzeugt ihre gewaltige Energie durch den Prozess der Kernfusion. Gleichzeitig setzt sie dabei einen kontinuierlichen Strom von Neutrinos frei – Teilchen, die als Boten für ihre innere Dynamik fungieren. Obwohl moderne Neutrinodetektoren das gegenwärtige Verhalten der Sonne enthüllen, bleiben bezüglich ihrer über Millionen von Jahren andauernden Stabilität wesentliche Fragen bestehen – ein Zeitraum, der die menschliche Evolution und bedeutende Klimaveränderungen umfasst. Antworten darauf…

Fraunhofer HHI und Partner präsentieren weltweit ersten Open-Source-5G-FR2-MIMO-Demonstrator. Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und seine Partner Allbesmart, National Instruments (NI) und TMYTEK haben den weltweit ersten Open-Source 5G FR2 MIMO Demonstrator vorgestellt. Diese hochmoderne Testplattform für 5G- und künftige 6G-Technologien bietet hohe Bandbreiten bei 28 GHz und ermöglicht es den Anwender*innen, fortschrittliche Technologien wie Joint Communication and Sensing zu erforschen. Der Einsatz mehrerer Antennen verbessert die Verbindungsstabilität und maximiert die Bitraten. Der Demonstrator wurde im Rahmen des vom Fraunhofer HHI koordinierten…