In fünf Jahren fliegt ein größerer Asteroid sehr nah an der Erde vorbei – eine einmalige Chance, ihn zu erforschen. An der Uni Würzburg werden Konzepte für eine nationale Kleinsatellitenmission geprüft, gefördert mit rund 300.000 Euro vom DLR / Bundeswirtschaftsministerium. Der Autor eines Katastrophenromans hätte es sich nicht schöner ausdenken können: Ausgerechnet an einem Freitag, dem Dreizehnten, wird der potenziell gefährliche Asteroid (99942) Apophis der Menschheit extrem nahekommen. Nur noch rund 30.000 Kilometer liegen am 13. April 2029 zwischen dem…

Bei der Fertigung von Chips für Sensoren entstehen minimale, ungewollte Abweichungen, die den Chip einzigartig machen und als „Fingerabdruck“ zur Identifikation dienen können. Im DFG-Projekt NANOSEC2 untersuchen Forschende der Universität Passau, wie diese Fingerabdrücke verbessert werden können, sodass sie mehr Zufall und weniger Fehler enthalten. Ob Thermostat an der Heizung, Roboter in der Industrie oder Messgerät im Flugzeug: Viele Systeme unseres Alltags sind mit Sensoren ausgestattet, die mit Chips arbeiten. Besonders wenn die entstehenden Sensordaten sicherheitsrelevant sind, müssen die Chips…

Forscher*innen aus Kiel und Dänemark arbeiten an Assistenzrobotern für Krankenhäuser, um Pflegekräfte zu entlasten. Kleine, flexible Roboter sollen einfache Aufgaben übernehmen. In enger Zusammenarbeit mit Kliniken werden drei Einsatzszenarien getestet: Begrüßen und Begleiten, Patrouillieren und Transportieren von Proben. Die Roboter sollen eine freundliche und einladende Präsenz haben und interaktiv sein. Ein „Empfangs-Roboter“ begrüßt bereits in einer Kinderklinik in Odense die jungen Patienten, um Ängste zu nehmen und wertvolle Erkenntnisse für die weitere Entwicklung zu sammeln. Erste patrouillierende Roboter sollen im…

Ein Forscherteam am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart hat wichtige Fortschritte im Bereich der Quantensimulation und des Quantencomputings auf der Basis von Rydberg-Atomen erzielt, indem es eine grundlegende Einschränkung überwunden hat: die begrenzte Lebensdauer von Rydberg-Atomen. Zirkulare Rydberg-Zustände zeigen enormes Potenzial, diese Limitierung zu überwinden. Das renommierte Fachjournal Physical Review X berichtet darüber in seiner neuesten Ausgabe. In der Welt der Quantencomputing- und Quantensimulations-Technologie mit neutralen Atomen gibt es eine fundamentale Herausforderung: Die Lebensdauer von Rydberg-Atomen, die als Bausteine…

Forschenden der Universität Basel und des NCCR SPIN ist es erstmals gelungen, eine kontrollierbare Wechselwirkung zwischen zwei Lochspin-Qubits in einem herkömmlichen Silizium-Transistor zu realisieren. Diese Entwicklung eröffnet die Möglichkeit, Millionen dieser Qubits mit einem seit Jahrzehnten bewährten Herstellungsverfahren auf einem einzigen Chip zu integrieren. Der Wettlauf um die Entwicklung eines praxistauglichen Quantencomputers ist in vollem Gange. Weltweit arbeiten Forschende an vielen verschiedenen Qubit-Technologien, und noch ist offen, welche Art von Qubit am besten geeignet ist, um das Potenzial der Quanteninformatik…

Fraunhofer IOSB-INA zeigt minimalistischen Sensorik-Demonstrator. Fraunhofer IOSB-INA entwickelt in Kooperation mit dem Unternehmen Rhein Köster, welches im Bereich der Geräteherstellung für die technische Ausbildung tätig ist, die intelligente Tasse SmartCup. Die SmartCup wurde als Technologiedemonstrator entworfen, der das Konzept eines energieautarken Ultra-Low-Power-Sensorsystems veranschaulicht, welches verschiedenste IoT-Technologien miteinander verbindet. Besonders im IoT-Umfeld besteht häufig die Herausforderung, Systeme möglichst jahrelang ohne Wartungsarbeiten wie Batterietausch betreiben zu können. Bisherige Sensorsysteme können bereits mit bis zu 10 Jahren Batterielaufzeit einzelne einfache Sensorwerte wie z.B….

KI für die Beurteilung von Pflanzen… Die Bonitur ist ein wichtiges Werkzeug, um Pflanzen in ihrem Wachstum und Gesundheitszustand fachlich zu bewerten. Durch die Beurteilung können Maßnahmen in Betracht gezogen werden, wie der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln oder eine Änderung der Pflanzbedingungen. Jedoch ist der manuelle Prozess aufwendig, kostenintensiv und bedarf langjähriger Erfahrung. Das Forschungsprojekt BoniKI, mit rund 432.000 Euro vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert, beschäftigte sich über einen Zeitraum von drei Jahren mit der Automatisierung der Pflanzenbonitur mittels…

Parkinson ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen weltweit. Betroffene leiden unter Bewegungsstörungen wie Zittern, verlangsamten Bewegungen, Muskelsteifheit und Störungen des Gleichgewichts. Auch das Gedächtnis kann sich im Verlauf der Erkrankung verschlechtern. Der individuelle Krankheitsverlauf ist nicht vorhersehbar, Experten empfehlen daher eine regelmäßige, engmaschige Überwachung der Patientinnen und Patienten, um schnell auf Veränderungen von Symptomen reagieren zu können. Neue technische Hilfsmittel sollen den Austausch zwischen Ärztinnen und Ärzten, Pflege und Erkrankten erleichtern und für eine bessere Versorgungssituation sorgen. Im Projekt ParkProReakt…

Ein Forschungsteam, darunter Forschende des MPIA, hat mit Hilfe des Weltraumteleskops James Webb eine Temperaturkarte des heißen Gasriesen-Exoplaneten WASP-43b erstellt. Der nahe gelegene Mutterstern beleuchtet ständig eine Hälfte des Planeten und lässt die Temperaturen auf glühende 1250 Grad Celsius ansteigen. Während­dessen herrscht auf der anderen Seite ewige Nacht. Heftige Winde wehen die glühend heiße Luft auf die Nacht­seite, wo sie auf 600 Grad abkühlt, so dass sich Wolken bilden und die gesamte Hemisphäre bedecken. Diese Stürme beeinträchtigen die chemischen Reaktionen…

Ein Team von internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT und der Extreme Light Infrastructure (ELI) hat gemeinsam ein Experiment zur Optimierung von Hochleistungslasern mit hoher Wiederholrate mithilfe von maschinellem Lernen durchgeführt. Dieses Experiment stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung, dem Verständnis und der praktischen Anwendung von Hochenergielasern dar. »Unser Ziel war es, eine robuste Diagnose von laserbeschleunigten Ionen und Elektronen aus festen Targets bei hoher Intensität und Wiederholrate zu demonstrieren«,…

Dieser lange erhoffte Durchbruch ermöglicht neuartige Atomuhren und öffnet die Tür zur Beantwortung fundamentaler Fragen der Physik. Forschenden ist ein herausragender Quantensprung gelungen – sprichwörtlich und ganz real: Nach jahrzehntelanger Suche konnten sie genau die Laserfrequenz finden und anwenden, die den Atomkern des Elements Thorium-229 zu einem Quantensprung von einem Energieniveau auf ein eng daneben liegendes anregt. Derartige Laser-Kernanregungen öffnen die Tür für neuartige Atomkern-Uhren, die noch einmal deutlich genauer sein könnten als heutige Atomuhren. „Das ist nach etlichen Jahren…

Robotik und ChatGPT miteinander verbinden… Prof. Angela Schoellig von der Technischen Universität München (TUM) hat gezeigt, dass Large Language Models in der Robotik sicher eingesetzt werden können. ChatGPT entwickelt Choreographien für bis zu neun Flugroboter, individuell zur jeweiligen Musik. Ein zusätzlicher Algorithmus garantiert, dass die Drohnen sicher fliegen. Prof. Angela Schoellig von der Technischen Universität München (TUM) setzt ChatGPT ein, um Choreographien für Drohnenschwärme passend zur jeweiligen Musik zu entwickeln. Ein zusätzlicher Sicherheitsfilter verhindert, dass die Flugroboter in der Luft…

Der seit Jahrzehnten gesuchte „Thorium-Übergang“ wurde nun von TU Wien und der PTB Braunschweig erstmals mit Lasern gezielt angeregt. Damit ist der Weg frei für völlig neue Präzisions-Technologien, bis hin zur Atomkern-Uhr. Lange hat man auf diesen Moment gehofft: Seit Jahren wurde weltweit nach einem ganz bestimmten Zustand von Thorium-Atomkernen gesucht, der großartige technische Anwendungen verspricht. Man könnte damit etwa eine Atomkern-Uhr bauen, die präzisere Zeitmessungen ermöglicht als die besten heute verfügbaren Atomuhren. Man könnte damit auch völlig neue Grundsatzfragen…

Am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik wird eine Ionenquelle für die Neutralteilchen-Heizung entwickelt, die künftig das Plasma des weltgrößten Fusionsexperiments ITER auf viele Millionen Grad Celsius bringen soll. Jetzt konnten Forschende am Teststand ELISE erstmals Ionenstromdichten erzeugen, die für ITER benötigt werden. Kernfusion ist der Prozess, der die Sonne und die Sterne antreibt: Leichte Atomkerne werden zu schwereren verschmolzen, wobei eine große Menge an Energie freigesetzt wird. Der internationale Experimentalreaktor ITER soll demonstrieren, dass dieses Prinzip auch auf der Erde nutzbar ist….

Ein internationales Forscherteam berichtet in Nature über eine neue Methode, mit der zum ersten Mal die Talpolarisation in zentrosymmetrischen Bulk-Materialien auf eine nicht materialspezifische Weise erreicht wird. Diese “universelle Technik” kann wichtige Anwendungen im Zusammenhang mit der Kontrolle und Analyse verschiedener Eigenschaften von 2D- und 3D-Materialien haben, was wiederum die Weiterentwicklung von Spitzenbereichen wie Informationsverarbeitung und Quantencomputing ermöglichen kann. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit des ICFO – The Institute of Photonic Sciences mit dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts,…

Die ultraschnelle Laserspektroskopie ermöglicht die Erfassung dynamischer Vorgänge auf extrem kurzen Zeitskalen, und macht sie damit zu einem sehr nützlichen Instrument für viele wissenschaftliche und industrielle Anwendungen. Ein großer Nachteil ist die beträchtliche Messzeit, die diese Technik in der Regel erfordert, was oft zu langen Messzeiten von Minuten bis Stunden führen kann. Wissenschaftler haben nun eine Lösung entwickelt, die die spektroskopische Analyse beschleunigt. Die Ergebnisse des Projekts unter der Leitung von Hanieh Fattahi, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für die Physik des…