Max-Planck-Forscher präsentieren neues tiefenneuronales Netz zur Vorhersage des mechanischen Verhaltens von Materialien. Die Vorhersage des mechanischen Verhaltens aller Systeme, die uns umgeben, von Fahrzeugen und Raumschiffen bis hin zu Brücken und Wolkenkratzern, ist für Sicherheit und Design unerlässlich. Seit mehr als 300 Jahren wissen Wissenschaftler*innen, wie man die zugrundeliegende Physik in mathematische Formeln übersetzt. Dank des technologischen Fortschritts wurde eine riesige Sammlung von numerischen Werkzeugen und Methoden entwickelt, um die komplexen Gleichungen computergestützt zu lösen und korrekte Antworten zu verschiedenen…

Wissenschafter_innen der Nanoelektronik-Gruppe am Institute of Science and Technology (IST) Austria waren auf der Suche nach einem halben Elektron als Basis für Quantencomputer. Gemeinsam mit Forscher_innen der Universität Kopenhagen und des spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) untersuchten sie ein vielversprechendes Experiment. Jedoch mussten sie feststellen, dass die gemessenen Signale sie hinters Licht geführt hatten. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie nun im Journal Science. Quantencomputer versprechen große Fortschritte in vielen Bereichen – von Kryptographie bis zur Simulation von Proteinfaltung. Aber welches physikalische System…

Eine selbstgebastelte Richtfunkantenne aus Kartoffelchipsdosen und zwei handelsübliche Mini-Computer genügen, um Bluetooth-Schlösser des US-Herstellers Tapplock in Sekunden zu knacken. Bewiesen haben dies Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Sichere Informationstechnologie SIT in Darmstadt. Der Hersteller wurde über die Schwachstellen informiert und hat diese bei einem seiner Modelle inzwischen behoben. Umständliches Kramen nach dem Fahrradschloss- oder Spind-Schlüssel ist mit einem modernen Bluetooth-Schloss nicht mehr nötig: Man verschließt das Schloss einfach per Fingerabdruck oder über eine App auf dem Smartphone, das über…

Forschenden der ETH Zürich ist die Beobachtung eines Kristalls gelungen, der nur aus Elektronen besteht. Solche Wigner-​Kristalle wurden bereits vor fast neunzig Jahren vorhergesagt, konnten aber erst jetzt direkt in einem Halbleitermaterial beobachtet werden. Kristalle faszinieren die Menschen seit jeher. Wer hätte nicht schon einmal die komplexen Muster einer Schneeflocke oder die perfekt symmetrischen Oberflächen eines Bergkristalls bestaunt? Der Zauber hört auch dann nicht auf, wenn man weiss, dass sich all dies aus einem simplen Zusammenspiel von Anziehung und Abstossung…

Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration… Die Sicherheit des Menschen in der Interaktion mit Robotern hat höchste Priorität. Dies gilt umso mehr, wenn Mensch und Maschine nicht durch Sicherheitszäune voneinander getrennt sind, sondern Seite an Seite zusammenarbeiten. Eine webbasierte Planungshilfe des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF unterstützt Unternehmen bei der Auslegung ihrer kollaborativen Roboter. Der Cobot-Planer hilft, das Risiko für Unfälle zu minimieren und erhöht die Sicherheit der Beschäftigten. Das Tool steht kostenlos als Web-Applikation zur Verfügung. In immer mehr Bereichen – sei…

Chipintegrierte optische Infrarot-Komponenten… Gefälschte Arzneimittel enttarnen? Wasserproben selbst untersuchen? Die Luftqualität überprüfen? All das könnte künftig per Smartphone möglich sein – schnell, kostengünstig und unkompliziert. Möglich macht es ein nur ein Gramm schweres Spektrometer des Fraunhofer-Instituts für Elektronische Nanosysteme ENAS, das sich künftig über herkömmliche Chiptechnologien für etwa einen Euro in Massen produzieren lassen soll. Arzneimittel sind im Internet mitunter deutlich günstiger als in Apotheken. Doch während man sich beim Direktkauf vor Ort auf die Qualität der Medikamente verlassen kann,…

Der neue Hochleistungsrechner des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zählt zu den fünfzehn schnellsten Rechnern in Europa. Auf der zweimal im Jahr erscheinenden Top-500-Liste der schnellsten Rechner der Welt belegt der Hochleistungsrechner Karlsruhe (HoreKa) Rang 53. Bei der Energieeffizienz landet er im internationalen Superrechner-Ranking sogar auf Platz 13. „Hochleistungsrechner tragen in der Wissenschaft entscheidend dazu bei, schnelle Lösungen für unsere drängendsten Herausforderungen zu finden: Das gilt für in der Energie- und Klimaforschung genauso wie für die Forschung für die nachhaltige…

Vor einem halben Jahr meldeten Astronomen der Universität Bonn die Entdeckung eines extrem langen intergalaktischen Gasfadens mit dem Röntgenteleskop eROSITA. In einer neuen Studie haben sie sich nun auf eine interessante Struktur in dem Faden konzentriert, den nördlichen Klumpen. Ihre neuen Beobachtungsdaten belegen, dass es sich dabei um einen Galaxienhaufen mit einem schwarzen Loch im Zentrum handelt. Der Gasfaden ist demnach eine galaktische Materiestraße: Der nördliche Klumpen bewegt sich auf ihr auf zwei weitere riesige Galaxienhaufen zu und wird irgendwann…

Mit starken Laserpulsen erzeugen Physiker des attoworld-Teams am Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität München erstmals protonierten Wasserstoff an Nanooberflächen. Eine neue Methode zur Bildung von protoniertem Wasserstoff (H3+) hat die attoworld-Forschungsgruppe „Feldaufgelöste Nanospektroskopie“ unter der Leitung von Prof. Matthias Kling vom Max-Planck-Instituts für Quantenoptik (MPQ) und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), in Zusammenarbeit mit der American University Sharjah, entdeckt. Durch starke Laserpulse lösten die Forscher eine sogenannte bimolekulare Reaktion zwischen Wassermolekülen aus, die an Nanopartikeloberflächen angeheftet waren. Mit diesem Szenario haben…

Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen hat ein neues Konzept für die Erzeugung von intensiver extrem-ultravioletter (XUV) Strahlung basierend auf Höherer Harmonischen Generation (HHG) demonstriert. Der Vorteil liegt darin, dass sein Fußabdruck viel kleiner als bei bisher genutzten intensiven XUV-Lasern ist. Das neue Schema ist einfach und könnte in vielen Laboren auf der ganzen Welt umgesetzt werden, was dem Feld der ultraschnellen XUV-Wissenschaft einen Auftrieb verleihen könnte. Die detaillierten experimentellen und theoretischen Ergebnisse wurden in Optica publiziert. Die Erfindung des Lasers…

Forscher um den Quantenphysiker Peter Zoller haben ein Verfahren entwickelt, mit dem bisher kaum zugängliche Größen in Quantensystemen messbar gemacht werden können. Die neue Methode zur Bestimmung des Quantenzustands in Quantensimulatoren reduziert die Zahl der notwendigen Messungen und macht die Arbeit mit Quantensimulatoren deutlich effizienter. Mit einer neueren Generation von Quantensimulatoren sind in wenigen Jahren Erkenntnisse zu erwarten, die mit Hilfe von Simulationen auf herkömmlichen Supercomputern nicht möglich wären. Quantensimulatoren sind in der Lage, sehr viel Information zu verarbeiten, weil…

Das Forschungszentrum Jülich hat den modularen Supercomputer JURECA erweitert. Dieser leistet nun 23,5 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde, oder kurz 23,5 Petaflops. Ein besonderer Fokus des Systems liegt auf der Verarbeitung gigantischer Datenmengen. Erreicht wurde dies durch die Installation des Moduls JURECA-DC – “DC” steht für “data-centric” –, das von der französischen Firma Atos geliefert wurde und mit dem Betriebssystem der deutschen Firma ParTec arbeitet. Stand heute gehörte allein dieses neue Modul mit seinen 18,5 Petaflops zu den aktuell 30 schnellsten…

Wie reproduzierbar sind Messungen in der Festkörperphysik? Ein Forschungsteam mit TUW-Beteiligung analysierte wichtige Messungen neu: Ein angeblich sensationeller Effekt existiert gar nicht. Ein Messergebnis ist noch kein Beweis – das zeigt sich in der Wissenschaft immer wieder. Wirklich verlassen kann man sich auf ein Forschungsergebnis erst dann, wenn es mehrmals gemessen wurde, am besten von unterschiedlichen Forschungsteams, auf etwas unterschiedliche Weise. So lassen sich Irrtümer früher oder später aufdecken. Dass das aber manchmal auch recht lange dauern kann, zeigt eine…

Im Exzellenzcluster »Internet of Production« (IoP) haben 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der RWTH Aachen University in Kooperation mit dem Fraunhofer ILT ein Datencenter zur Steuerung und Kontrolle industrieller Prozesse aufgebaut. Das Konzept dafür basiert auf einem Projekt zur Steuerung von Lasersystemen, die am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT entwickelt wurde und die Open-Source-Software Kubernetes nutzt. Dort läuft ein entsprechendes System seit zwei Jahren erfolgreich und kann die Software für neue Laser in wenigen Minuten aus der Ferne automatisch installieren. Die…

Passwörter sind vielen Usern ein Graus. Ein Verfahren zur Authentifizierung auf Webseiten, genannt WebAuthn, könnte sie überflüssig machen. Nutzerinnen und Nutzer können sich dadurch mit ihrem Smartphone oder Computer bei einem Dienst wie einem Sozialen Netzwerk oder einer Online-Shopping-Plattform anmelden. Schnell und einfach ist das Verfahren, wenn biometrische Daten wie Fingerabdruck oder Gesichtserkennung verwendet werden, die oft bereits zum Entsperren des Geräts hinterlegt sind. Unter Usern gibt es jedoch einige Missverständnisse über WebAuthn. „Es ist nur verständlich, dass der Eindruck…

Infizieren Viren eine Zelle, führt dies zu Veränderungen des Zellkerns, die mittels Fluoreszenzmikroskopie visualisiert werden können. Forschende der Universität Zürich haben ein künstliches neuronales Netzwerk mit derartigen Bildern so trainiert, dass der Algorithmus zuverlässig diejenigen Zellen erkennt, die von Adeno- oder Herpesviren befallen sind. Zudem identifiziert er akute, schwere Infektionen bereits im Voraus. Adenoviren können beim Menschen die Zellen der Atemwege befallen, Herpesviren jene der Haut und des Nervensystems. In den meisten Fällen führt dies nicht zur Produktion neuer Viruspartikel,…