Ein Forschungsteam der TU Wien entwickelte ein neues Quanten-Übertragungsprotokoll, das eine höhere Datenübertragungsrate erlaubt und gleichzeitig viel robuster gegen Störungen ist. Quantenkryptographie ist eine der erfolgversprechendsten Quantentechnologien unserer Zeit: An zwei unterschiedlichen Orten wird exakt dieselbe Information erzeugt, und die Gesetze der Quantenphysik garantieren, dass keine dritte Person diese Information abhören kann. So entsteht ein Code, mit dem man Informationen perfekt verschlüsseln kann. Das Team von Prof. Marcus Huber vom Atominstitut der TU Wien entwickelte ein neuartiges Übertragungsprotokoll, das nun…

Die Proteinforschung erzeugt riesige Datenmengen, die in internationalen Datenbanken gesammelt werden. Die darin vorhandenen Informationen sind teils noch nicht ausgewertet und somit versteckt und bei Suchen nicht auffindbar. Das will ein Team um Dr. Julian Uszkoreit und Dr. Michael Turewicz vom Zentrum für Proteindiagnostik Prodi und dem Medizinischen Proteomcenter der Ruhr-Universität Bochum (RUB) ändern. Sie planen eine automatisierte Reanalyse der eingespeisten Daten. Das von ihnen geleitete Projekt „Increasing the translational value of public proteomics datasets: Automatic metadata-driven reanalysis in cloud…

Astronomen vom MPI für Astronomie haben erstmalig erfolgreich eine neue Methode zur Bestimmung der Massen von schwarzen Löchern in Quasaren erprobt. Diese Methode wird Spektroastrometrie genannt und fußt auf der Vermessung von Strahlung, die von Gas in der Umgebung der supermassereichen schwarzen Löcher stammt. Die Messung ermittelt gleichzeitig die Geschwindigkeit des strahlenden Gases und seinen Abstand vom Zentrum der Akkretionsscheibe, von der Material in das schwarze Loch strömt. Die hohe Empfindlichkeit der Messmethode ermöglicht die Erforschung der Umgebung leuchtkräftiger Quasare…

Antiferromagneten besitzen zwar eine magnetische Ordnung, doch löscht sich ihre Magnetisierung nach außen genau aus, sodass sogar ihr Entdecker, der Nobelpreisträger Louis Néel, sich keine Anwendung für diese Materialklasse vorstellen konnte. Heute sind Antiferromagneten jedoch heiße Kandidaten für die schnellere und energie-effizientere Verarbeitung und Speicherung von Daten. Auf dem Weg dorthin hat unter anderem die magnetische Streuung im weichen Röntgenbereich – eine Kombination aus Spektroskopie und Streuexperiment – direkte Einblicke in die magnetische Ordnung von Antiferromagneten erlaubt und so einen…

Dreidimensionale topologische Isolatoren sind Materialien, die elektrischen Strom widerstandsfrei leiten können – allerdings nur auf ihrer Oberfläche. Dieser Effekt ist jedoch schwer messbar: Weil die Materialien üblicherweise wenig Oberfläche im Verhältnis zu ihrem Volumen haben, dominiert der Ladungstransport im Inneren. Physiker*innen der Universität Bielefeld ist es nun gelungen, topologische Isolatoren auf Basis winzig kleiner Nanopartikel zu entwickeln und so den Ladungstransport auf der Oberfläche nachzuweisen. Die Studie entstand in Kooperation mit Forschenden der Universität Duisburg-Essen und des Leibniz-Instituts für Festkörper-…

Absorptionsspektrometer Ratiospect 2.0. Wie können Pflanzen Licht wahrnehmen? Dieser Frage geht ein Forschungsteam um den Freiburger Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Andreas Hiltbrunner auf den Grund. Ihr wichtigstes Werkzeug dabei ist das von Fraunhofer IPM entwickelte Messystem Ratiospect 2.0 – ein hochgenaues, speziell angepasstes optisches Absorptionsspektrometer. Am Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie, Fakultät für Biologie, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg forscht die Arbeitsgruppe von Professor Andreas Hiltbrunner daran, wie Pflanzen Licht wahrnehmen können. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Untersuchung lichtempfindlicher Pflanzenproteine – sogenannter Phytochrome….

Drei Fragen an den Wirtschaftsinformatiker Ingolf Römer vom Projekt EXPRESS. Er steuert Drohnen über Weinberge und Obstplantagen und testet Lösungen für die Landwirtschaft der Zukunft: Ingolf Römer ist Wirtschaftsinformatiker an der Universität Leipzig und Projektmanager im Projekt EXPRESS. Der IT-Experte und das Team des Experimentierfelds EXPRESS erproben gemeinsam mit mitteldeutschen Landwirt:innen digitale Technologien für einen nachhaltigen und effizienten Pflanzenbau. Die Mitteldeutschen Digitaltage im Wein- und Obstbau am 22. und 23. September 2021 in Meißen ermöglichen allen Interessierten einen Einblick in…

Neues DFG-Forschungsprojekt entwickelt digitalen Zwilling für Prozessanlagen. Die DFG hat fünf neue Forschungsprojekte ausgewählt, die in den kommenden drei Jahren mit insgesamt 4,5 Millionen Euro gefördert werden. Eines davon ist das Projekt TwinGuide des Fraunhofer IFF in Magdeburg, der TU Hamburg sowie des Anwendungspartners Pergande Gruppe. Die Forschungspartner wollen einen digitalen Zwilling entwickeln, der Zustände von Prozessanlagen zuverlässig vorhersagt, um die Anlagen effizienter zu betreiben und Schäden frühzeitig zu verhindern. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Fraunhofer-Gesellschaft fördern erneut trilaterale…

Von Halbleitern bis zum Mondgestein: Viele Materialien bearbeitet man mit Ionenstrahlen. An der TU Wien ließ sich nun erklären, wie dieser Prozess von der Rauigkeit der Oberfläche abhängt. Wenn man eine Metalloberfläche von einer Lackschicht befreien möchte, kann man dafür einen Sandstrahler verwenden: Unzählige Sandkörner werden auf die Oberfläche geschossen, übrig bleibt sauberes Metall. Ganz ähnlich kann man sich das „Sputtern“ vorstellen – bloß viel kleiner, auf atomarer Skala. Die Oberfläche wird mit Ionen, das sind geladene Atome, bestrahlt. Dadurch…

Physiker der Universität Regensburg publizieren Ergebnisse in der international renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“. Eine große internationale Forschungskooperation unter der Leitung von Dr. Kai-Qiang Lin und Professor Dr. John Lupton vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg konnte erstmals den Effekt von Elektronen mit negativer Masse in neuartigen Halbleiter-Nanostrukturen messen. Das internationale Team umfasst Wissenschafler:innen aus Berkeley und Yale (USA), Cambridge (England) und Tsukuba (Japan). Eine große internationale Forschungskooperation unter der Leitung von Dr. Kai-Qiang Lin und Professor…

Für Pkws und Lkws wird das autonome Fahren bereits intensiv untersucht. Darüber hinaus ist die Technologie auch für den Wassereinsatz vielversprechend: Selbstfahrende Boote können beispielsweise bei Überschwemmungen den Transport von Menschen, Tieren und Nahrungsmitteln übernehmen, Rettungsfahrzeuge von A nach B bringen, unbekannte Wasserwege erkunden oder auch beim Bau provisorischer Brücken eingesetzt werden. Der Lehrstuhl Robotersysteme an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) erforscht und erprobt entsprechende Konzepte für die Navigation, Lokalisation und Umfelderkennung an einem neu entwickelten floßähnlichen Robotersystem. Kürzlich hat…

Mit Radiodaten des ALMA-Observatoriums und einem vereinfachten Modell konnten Astronomen um Kamber Schwarz (Max-Planck-Institut für Astronomie und Universität Arizona) die Masse einer potenziellen “Planetenfabrik” bestimmen, der protoplanetaren Scheibe um den Stern GM Aurigae. Die Untersuchung schließt die Rekonstruktion des Temperaturprofils ein und deutet daraufhin, dass die Fabrik gerade im Begriff ist, mit der Planetenproduktion zu beginnen: In einer instabilen Region dürften die Bedingungen für die Bildung eines riesigen Gasplaneten gegeben sein. Die Ergebnisse demonstrieren die Fortschritte, die die Astronomie bei…

Forschungsergebnisse zum Projekt SmartMMI unter der Federführung der HKA werden der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Ein Blick auf das Stadtbahnfenster – und schon ist der Fahrgast sowohl über das vorbeiziehende Museum als auch über seine Anschlussverbindung informiert. Denn diese Informationen werden auf der zukünftig halbtransparenten Displayscheibe, dem SmartWindow, eingeblendet. Was 2017 nach Science-Fiction klang, hat das Forschungsprojekt SmartMMI unter der Leitung der Hochschule Karlsruhe (die HKA) weitgehend Realität werden lassen – in einem Zweisystem-Stadtbahnwagen der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (AVG). Im aktuell laufenden…

Forschungsprojekt zu Künstlicher Intelligenz von autonomen Robotern verlängert / Kooperation der Frankfurt UAS mit dem Honda Research Institute Europe. „Wo bin ich?“ – diese Frage müssen mobile Roboter auch in unbekannten Umgebungen beantworten können, um sich zurechtzufinden und Menschen so im Alltag helfen zu können. Dafür sind komplexe Algorithmen und Künstliche Intelligenz der Systeme nötig. Seit Oktober 2018 forscht Prof. Dr. Ute Bauer-Wersing von der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) zur visuellen Selbstlokalisation und Navigation von mobilen Robotern…

Theoretiker des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) sagen voraus, dass eine ungewöhnliche Laserquelle hochgradig kontrollierbare elektrische Ströme in Festkörpern aller Art erzeugen könnte. Die in Physical Review Letters veröffentlichte Arbeit des Teams liefert neue Erkenntnisse für die Entwicklung ultraschneller opto-elektronischer Bauelemente, für effizientere Photovoltaik und für die Untersuchung des Verhaltens von Elektronen in Festkörpern. Die Forscher konzentrierten sich auf einen intensiven Laserstrahl, der nur aus Photonen mit niedriger Energie, besteht aber aus zwei zirkular polarisierten Frequenzen (ein…

Forscher des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg und der RWTH Aachen haben eine überraschende Verbindung zwischen dem nematischen Verhalten eines Supraleiters in einem Magnetfeld – einem Zustand, der LCD-Flüssigkristallen ähnelt – und seinem chiralen Grundzustand außerhalb des Magnetfeldes vorgeschlagen. Ihre Theorie könnte nicht nur die jüngsten Experimente mit zweischichtigem Graphen am sogenannten magischen Winkel erklären, sondern auch auf mögliche Anwendungen in der topologischen Quanteninformatik hinweisen. Die Ergebnisse des Teams wurden in Physical Review Letters veröffentlicht….