Eine neue und genauere Art der Zeitmessung ist Ziel eines internationalen Forschungsprojekts, an dem die Würzburger Physikerin Adriana Palffy-Buß beteiligt ist. Das Ergebnis könnte auch bei der Suche nach Dunkler Materie helfen. Das globale Navigationssystem GPS, der digitale Datenverkehr im Telefonnetz, die Vermessung der Erde von Satelliten aus: All diese Techniken würden ohne exakte Zeitmesser nicht funktionieren. Hier kommt es auf wenige milliardstel Sekunden an, damit die Ergebnisse stimmen. Auch die Wissenschaft – speziell die Physik – ist auf extrem…

Forschenden der ETH Zürich ist es gelungen, Ionen mittels statischen elektrischen und magnetischen Feldern einzufangen und an ihnen Quantenoperationen durchzuführen. In Zukunft könnten mit solchen Fallen Quantencomputer mit deutlich mehr Quantenbits als bisher realisiert werden. Die Energiezustände der Elektronen in einem Atom unterliegen den Gesetzen der Quantenmechanik: Das heisst, sie sind nicht kontinuierlich verteilt, sondern beschränken sich auf bestimmte, festgelegte Werte – was man als quantisiert bezeichnet. Solche quantisierten Zustände sind die Basis für Quantenbits (Qubits), mit denen Wissenschaftler:innen extrem…

– in richtiger Größe und ressourcenschonend. Die Hochschule Hof arbeitet an einem Weg, wie künftig im Bereich des Online-Shoppings viele der aktuellen Rücksendungen eingespart und das Einkaufserlebnis damit um ein Vielfaches nachhaltiger werden könnte. Im Projekt „TryOn@Home“ wird dafür ein Online-Demonstrator entwickelt, mit dem es unter anderem möglich sein wird, neben farblich stimmigen und passend designten Kleidungsstücken auch die individuell passenden Kleidergrößen zu ermitteln, die dann gleich bestellt werden können. Die Wirtschaft ist wie viele Bereiche des täglichen Lebens von…

In einer aktuellen Veröffentlichung in Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-024-07094-9) berichten Forscher des Max-Born-Instituts (MBI) in Berlin und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching über eine neue Technik zur Entschlüsselung der Eigenschaften von Materie mit Licht, mit der viele Substanzen gleichzeitig und mit hoher chemischer Selektivität nachgewiesen und präzise quantifiziert werden können. Ihre Technik fragt die Atome und Moleküle im ultravioletten Spektralbereich bei sehr schwachen Lichtstärken ab. Die Experimente, bei denen zwei optische Frequenzkämme und ein Photonenzähler zum Einsatz kommen, eröffnen spannende Perspektiven…

Der Laufroboter Anymal hat erfolgreich die Schulbank gedrückt. ETH-​Forschende brachten ihm mit maschinellem Lernen neue Fähigkeiten bei. Der Roboter klettert nun über Hindernisse und überwindet Fallgruben. Den steinigen Untergrund auf Schweizer Wanderwegen meistert der Laufroboter Anymal längst. Forschende der ETH Zürich haben ihm nun neue Fähigkeiten beigebracht: Der Roboter schlägt sich jetzt hervorragend in Parkour, der Trendsportart, bei der es darum geht, Hindernisse im urbanen Raum mit athletischen Bewegungen geschmeidig zu überwinden. Auch in unwegsamem Gelände wie auf einer Baustelle…

Quantenkryptographie über weite Distanzen. Durch die immer weiter fortschreitende Entwicklung von Quantencomputern und deren steigenden Rechenleistungen wird es zukünftig möglich sein, unsere aktuellen Verschlüsselungsverfahren zu knacken. Forschende der Technischen Universität München (TUM) entwickeln in einem internationalen Forschungsverbund Methoden für die Verschlüsselung, die auf physikalischen Gesetzen beruhen und dadurch Abhörversuche unmöglich machen. Um die Kommunikation auch auf weite Distanzen zu garantieren, sollen im Rahmen der QUICK³-Mission Satelliten zum Einsatz kommen. Wie wird sichergestellt, dass Daten, die über das Internet übermittelt werden…

Forschende der ETH Zürich und der KUNO Klinik St. Hedwig in Regensburg haben einen Algorithmus entwickelt, der einen bestimmten Herzfehler bei Neugeborenen automatisch und zuverlässig erkennen kann. Viele Kinder kommen mit dem berühmten ersten Schrei zur Welt. Das neugeborene Kind schnappt mit diesem Schrei automatisch nach Luft. Die Lunge, die zuvor in einem Ruhezustand war, entfaltet sich, die Gefässe in der Lunge weiten sich, und der gesamte Kreislauf stellt auf das Leben ausserhalb des Mutterleibs um. Nicht immer klappt das…

Projekt »CONDOR – Superconducting spintronic devices for cryogenic electronics« gestartet. Die Nachfrage nach Elektronik, die bei extrem niedrigen Temperaturen arbeitet, wächst. Besonders im Bereich der Quantentechnologien gewinnt sie zunehmend an Bedeutung. Daher startete zu Beginn des Jahres das Projekt CONDOR. Dabei arbeiten das Fraunhofer IPMS in Dresden und das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle an innovativen spinbasierten Logik- und Speicherkompenenten, welche bei niedrigen Temperaturen zuverlässig funktionieren. Elektronik, die bei niedrigen Temperaturen arbeitet, wird gemeinhin als kryogene Elektronik bezeichnet. Ihre Bedeutung…

Die Fahrradfreundlichkeit eines Radweges hängt maßgeblich von der Oberflächenqualität ab. So kommen Personen, die beruflich mit dem Rad unterwegs sind oder tägliche Besorgungen und Pendelwege klimaneutral mit dem Fahrrad erledigen wollen, angenehmer und schneller ans Ziel. Salzburg Research trainiert KI, mit der smarte Fahrräder die Umgebung analysieren können. Die Technologie eignet sich für die Bewertung von Radwegen, die Analyse von Überholvorgängen sowie Kollisionserkennung und Warnkonzepte für sicheres Radfahren. Der Fahrradverkehr spielt eine wichtige Rolle bei der Mobilitätswende zur Erreichung der…

Forschungsteam visualisiert erstmalig temperaturgetriebene Turbulenz in Flüssigmetall. Experimente mit Flüssigmetallen könnten nicht nur zu spannenden Erkenntnissen über astrophysikalische Strömungsphänomene führen, wie etwa den atmosphärischen Störungen am Sonnenrand. Auch industrielle Anwendungen könnten davon profitieren, zum Beispiel das Abgießen von flüssigem Stahl. Da diese Fluide allerdings intransparent sind, fehlen immer noch geeignete Messtechniken. Ein Team des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat nun erstmalig ein detailliertes dreidimensionales Abbild einer turbulenten temperaturgetriebenen Strömung in einem Flüssigmetall erzeugt. In der Zeitschrift Journal of Fluid Mechanics berichten…

Wachsende supermassereiche Schwarze Löcher mit James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt. Gleich im ersten Jahr seines Einsatzes machte das James-Webb-Weltraumteleskop eine unerwartete Entdeckung: Viele kleine lichtschwache rote Punkte im fernen Universum könnte die Art und Weise verändern, wie wir die Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher verstehen. Die Forschungsarbeit unter der Leitung von Jorryt Matthee, Assistenzprofessor für Astrophysik am Institute of Science and Technology Austria (ISTA), ist nun in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht. Ein Haufen kleiner roter Punkte in einer winzigen Region unseres Nachthimmels…

Zwei Physiker der Universität Konstanz entwickeln ein Verfahren, das den stabilen Informationsaustausch im Quantencomputer ermöglichen könnte. In der Hauptrolle: Photonen, die Quantenbits „zum Fliegen“ bringen. Der Quantencomputer gilt als nächster großer Evolutionsschritt unserer Informationstechnologie: Er soll Rechenprobleme lösen, zu denen unsere heutigen Computer schlichtweg nicht in der Lage wären – oder Ewigkeiten bräuchten. Weltweit arbeiten Forschungsgruppen daran, den Quantencomputer real werden zu lassen. Das ist alles andere als einfach, denn allein schon die Grundbausteine dieses Computers, die Quantenbits oder Qubits,…

Für die photogrammetrische Vermessung von Industriegebäuden und Geländetopografien, oder als Lastendrohnen in der Logistikbranche werden unbemannte Drohnen (UAVs) mit möglichst geringem Eigengewicht und gleichzeitig hoher Nutzlast benötigt. Im Rahmen eines Forschungsprojekts hat das Fraunhofer IZM eine kompakte und leichte Navigationseinheit (IMU) für diese Drohnen entwickelt, die eine für die zivile Anwendung bisher unerreichte Genauigkeit im Zentimeterbereich ermöglicht. Ziel des Forschungsprojektes IMUcompact war die Entwicklung einer Messeinheit zur präzisen Positionsbestimmung von autonomen Drohnensystemen. Die Inertial Measurement Unit (kurz: IMU) des Systems…

Plattform Lernende Systeme zeigt Potenziale und Herausforderungen. Künstliche Intelligenz (KI) kann die Entwicklung von Arzneimitteln beschleunigen und personalisierte Medizin in der Breite fördern. So können bessere und individualisierte Medikamente kostengünstiger auf den Markt gebracht werden. Bevor die Bevölkerung von günstigeren und innovativen Medikamenten profitieren kann, müssen jedoch ausreichend hochwertige Patientendaten für die Forschung zugänglich gemacht und ein rechtssicherer regulatorischer Rahmen geschaffen werden. Ein aktuelles Whitepaper der Plattform Lernende Systeme zeigt anhand von Praxisbeispielen die Potenziale von KI in der Arzneimittelentwicklung…

Seit mehr als einem Jahrzehnt ist es möglich, mit Hilfe spezieller Mikroskope den Aufenthaltsort einzelner Atome präzise zu messen – und das auf weniger als einen tausendstel Millimeter genau. Allerdings lieferte diese Methode bislang nur die x- und y-Koordinate. Es fehlte die Höhenangabe, also der Abstand des Atoms zum Mikroskop-Objektiv. Nun gibt es eine neue Methode, die alle drei Raumkoordinaten eines Atoms mit einem einzigen Foto bestimmen kann. Das Verfahren, das an der Universität Bonn und der University of Bristol…

Wasserstofftechnologie: Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Campus Schwarzwald hat eine Roboterzelle aufgebaut, die Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und vollkommen automatisiert steckt. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung dafür erfüllt, dass die Preise für Brennstoffzellensysteme fallen und sie im Schwerlastverkehr den Verbrenner ablösen. Ein Fließband befördert Bipolarplatten ins Sichtfeld eines Roboters. Seine Bildverarbeitungssoftware erkennt das Bauteil, das in Brennstoffzellen verbaut wird. Mit seinem Sauggreifer nimmt der Roboter die Bipolarplatte auf und hält sie kurz in eine weitere Kamera. Diese scannt die…