Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Zürich, die Teil des Schweizerischen Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS sind, schlagen in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge eine neue Erklärung für die Häufigkeit von Exoplaneten mittlerer Masse vor – ein langjähriges Rätsel der Astronomie. In den letzten 25 Jahren haben Wissenschaftler über 4000 Planeten jenseits der Grenzen unseres Sonnensystems entdeckt. Von relativ kleinen Gesteins- und Wasserwelten bis hin zu glühend heissen Gasriesen weisen die Planeten eine bemerkenswerte Vielfalt auf. Diese Vielfalt ist nicht unerwartet. Auch die…

… zwischen Maschinen, Anlagen und Cloud-Systemen dank Time Sensitive Networking Hochdynamische Produktionssysteme zuverlässig und sicher steuern und regeln zu können, erscheint vielen Unternehmen als Herausforderung. Edge- und Cloudsysteme gewinnen hier an Bedeutung, jedoch fehlt es heute noch an entsprechender Ausrüstung und Infrastruktur, um bestehende Maschinen und Anlagen entsprechend der erforderlichen industriellen Anforderungen dauerhaft in digitale IT-Landschaften zu integrieren. Zu diesem Zweck entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit Partnern aus Maschinenbau, Netzwerktechnik und Robotik eine durchgängig echtzeitfähige Kommunikationsinfrastruktur auf…

Software und Hardware für vernetzte eingebettete Systeme müssen höchste Anforderungen an Sicherheit, Echtzeitfähigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz erfüllen. In dem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Projekt XANDAR erarbeiten acht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft eine komplette Werkzeugkette (Toolchain) zur Softwareentwicklung und Hardware-Software-Integration für komplexe Anwendungen auf zukünftigen Prozessorplattformen, beispielsweise in autonomen Fahrzeugen und für zukünftige Urban-Air-Mobility-Konzepte. Die Europäische Kommission fördert das Projekt mit insgesamt rund fünf Millionen Euro. Die meisten Computer arbeiten im Verborgenen – als eingebettete Systeme in…

Leibniz Universität Hannover (LUH) und Quantenbündnis QVLS geben erste Einblicke in ihre Quantencomputer-Forschungslabore Innerhalb der nächsten fünf Jahre soll der erste Quantencomputer mit 50 Qubits in Niedersachsen an den Start gehen. Wie dies gelingen soll, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Initiative Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) heute der Öffentlichkeit vorgestellt. „Die Leibniz Universität Hannover und ihre Partner im Quantenbündnis verfügen über exzellente Expertise im Bereich der Quantentechnologie. Im DFG-Förderatlas ist die LUH mit dem Bereich `Optik, Quantenoptik und Physik` auf…

Rauschen schränkt die Leistungsfähigkeit moderner Quantentechnologien ein. Teilchen jedoch, die sich in einer Überlagerung von Pfaden bewegen, können Rauschen in der Kommunikation umgehen. Wissenschafter*innen der Universität Wien unter der Leitung von Philip Walther mit Beteiligung der Universitäten Hongkong und Grenoble, sowie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, präsentiert neuartige Techniken, die unerwünschtes Rauschen in der Quantenkommunikation reduzieren. Die in “Physical Review Research” veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass Quantenteilchen, die sich in einer Quantenüberlagerung von Pfaden fortbewegen, eine Rauschreduktion in der Kommunikation ermöglichen….

Aus Magnonen bestehendes periodisches Raum-Zeit Muster entsteht bei Raumtemperatur. Einem Forschungsteam ist der Versuch gelungen, bei Raumtemperatur einen Mikrometer großen Raum-Zeit-Kristall aus Magnonen entstehen zu lassen. Mithilfe eines Rasterröntgenmikroskops an BESSY II konnten sie die periodische Magnetisierungsstruktur sogar filmen. Das Forschungsprojekt „Real space observation of magnon interaction with driven space-time crystals“ wurde in den Physical Review Letters veröffentlicht. Einem deutsch-polnischen Forschungsteam ist der Versuch gelungen, bei Raumtemperatur einen Mikrometer großen Raum-Zeit-Kristall aus Magnonen zu erzeugen. Mithilfe des Rasterröntgenmikroskops MAXYMUS an…

Forscher*innen in Hamburg und den USA haben einen neuartigen Weg für die Programmierung eines Schichtkristalls entwickelt, der bahnbrechende Abbildungsfähigkeiten erzeugt. Die Entdeckung des Teams von der Columbia University, dem Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der University of California-San Diego, der University of Washington und dem Flatiron Institute ist ein wichtiger Schritt zur Kontrolle von Nanolicht. Die in Science veröffentlichte Arbeit liefert zudem Erkenntnisse für das Gebiet der optischen Quanteninformationsverarbeitung, die Lösungen für schwierige Probleme in der Datenverarbeitung…

Mikrostruktur und makroskopische elektro-mechanische Eigenschaften sind bei sogenannten ferroelektrischen Polymeren eng miteinander gekoppelt. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung für die hohe Temperaturabhängigkeit dieser Kopplung gefunden. Bei bestimmten Materialien sind elektrische und mechanische Effekte eng miteinander verknüpft: So kann es etwa sein, dass das Material seine Form verändert, wenn man ein elektrisches Feld anlegt, oder dass umgekehrt ein elektrisches Feld entsteht, wenn man das Material verformt. Für viele technische Anwendungen sind solche elektromechanisch aktiven Materialien sehr wichtig. Meist…

Der Start des internationalen Observatoriums signalisiert ein neues Zeitalter für die Radioastronomie. Das SKA-Observatorium, eine neue zwischenstaatliche Organisation für Radioastronomie, wurde heute im Rahmen der ersten Sitzung des Observatoriumbeirats eröffnet. Das neue Observatorium mit Namen SKAO stellt die erst zweite dem Bereich Astronomie gewidmete zwischenstaatliche Organisation dar. Die Zentrale des SKAO befindet sich in Großbritannien, auf dem Gelände der Jodrell-Bank-Weltkulturerbestätte der UNESCO mit Stationen des Teleskopnetzwerks in Australien und in Südafrika. Zu den Aufgaben des SKAO zählen der Aufbau und…

Im Lockdown haben besonders viele Menschen den Online-Einkauf für sich entdeckt. Darunter leidet der Einzelhandel. Wie kann mit Hilfe Künstlicher Intelligenz der Einzel- und Online-Handel besser verknüpft werden, zugunsten von Unternehmen und Verbrauchern? An dieser Frage forschen im Projekt „Knowledge4Retail“ 13 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz und Robotik wollen Forschende aus der U Bremen Research Alliance den Einzelhandel in ein neues Zeitalter katapultieren. „Wir wollen Pilotanwendungen entwickeln, die die Leute begeistern“, umreißt Professor Michael Beetz das…

Neues Snowboard aus Chemnitz ist leichter als vergleichbare Boards und lässt sich weitaus ökologischer herstellen – Professur Textile Technologien der TU Chemnitz nutzt dafür das „Dry Fiber Placement“-Verfahren Jede Wintersportlerin und jeder Wintersportler kennt es – das Snowboard. Erste “Bretter”, mit denen man über Schnee gleiten konnte, gab es bereits um 1900. Aber erst im Jahr 1963 brachten amerikanische Surfer das Gefühl des Wellenreitens auf den Schnee und entwickelten das Ur-Snowboard – den sogenannten Snurfer. Wenige Jahre später wurde das…

Ein Konsortium um Physiker Wolfram Pernice von der Universität Münster erhält von der Europäischen Kommission im Zuge der Förderlinie „FET Proactive“ (Horizont 2020) fast sechs Millionen Euro für vier Jahre für das Projekt “PHOENICS”. Der Verbund erforscht schnelle und energieeffiziente optische Rechnerarchitekturen. Das Projekt soll der Erschließung neuer Rechenressourcen einen großen Schub geben. „Künstliche Intelligenz“ (KI) gilt als Schlüsseltechnologie mit Anwendungsfeldern in verschiedensten gesellschaftlichen Bereichen. Dabei stellen die Forschung, die Entwicklung und vor allem die Nutzung von KI-Systemen gewaltige Anforderungen…

Forscher*innen aus Deutschland und den Vereinigten Staaten haben eine neue Perspektive zum Potenzial der verdrehten Van der Waals-Materialien für die Realisierung neuartiger und schwer realisierbarer Materiezustände sowie zur Bereitstellung einer einzigartigen, festkörperbasierten Quantensimulationsplattform geliefert. Das Team des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg, der RWTH Aachen und des Flatiron-Instituts, der Columbia University und des Max Planck – New York City Center for Non-equilibrium Quantum Phenomena präsentiert einen spannenden Fahrplan für das pulsierende Feld der verdrehten van-der-Waals-Materialien….

Eine neue Bauweise für spezielle Solarzellen könnte deren Effizienz deutlich steigern. Dafür dürfen die Zellen nicht nur aus dünnen Schichten, sondern aus gezielt arrangierten Nanoblöcken bestehen. Das zeigt eine neue Studie eines internationalen Forschungsteams unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die im Fachjournal “Nano Letters” veröffentlicht wurde. Handelsübliche Solarzellen bestehen meist aus Silizium. “Aufgrund der Eigenschaften von Silizium kann man davon ausgehen, dass sich der Wirkungsgrad nicht unendlich steigern lässt”, sagt der Physiker Dr. Akash Bhatnagar vom Zentrum für Innovationskompetenz…

Elektronen können in den Van-Allen-Strahlungsgürteln um unseren Planeten ultra-relativistische Energien erreichen und damit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Hayley Allison, Yuri Shprits und Kolleg*innen vom Deutschen GeoForschungsZentrum haben herausgefunden, unter welchen Voraussetzungen es zu solch starken Beschleunigungen kommt. Bereits 2020 hatten sie nachgewiesen, dass Plasmawellen, die bei Sonnenstürmen auftreten, eine entscheidende Rolle spielen. Allerdings war bislang offen, warum derart hohe Elektronenenergien nicht bei allen Sonnenstürmen erreicht werden. Im Fachmagazin Science Advances zeigen die Forschenden nun, dass hierfür die Dichte des Hintergrundplasmas extrem gering…

Eine LED-Leuchte, deren Farbspektrum an die Bedürfnisse von Menschen mit altersbedingter Makula-Degeneration (AMD) oder Retinopathia pigmentosa (RP) angepasst ist, kann die Lebensqualität der Betroffenen steigern. Im Projekt »MakULA – Make Your Light Adapted« wollen das Fraunhofer-Anwendungszentrum Soest und der Fachbereich Elektrische Energietechnik der Fachhochschule Südwestfalen eine solche Lösung entwickeln. Sowohl bei der altersbedingten Makula-Degeneration (AMD) als auch bei der erblich bedingten Retinopathia pigmentosa (RP), die in der Regel im dritten bis fünften Lebensjahrzehnt zur Erblindung führt, haben die Betroffenen in…