Internationale Physik-Forschungsgruppe veröffentlicht Ergebnisse von Experimenten zur Überprüfung der Quantenelektrodynamik in extremen Feldern. Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, mit höchster Präzision röntgenspektroskopische Messungen an heliumähnlichem Uran vorzunehmen. Die Ergebnisse des Teams, an dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Instituts Jena beteiligt sind, zeigen zum ersten Mal die Trennung und separate Überprüfung von Zwei-Schleifen- und Zwei-Elektronen-quantenelektronischen Effekten für den Bereich der extrem starken Coulomb-Felder schwerster Kerne. Ihre Ergebnisse haben die Forscherinnen und Forscher jetzt im Fachmagazin „Nature“…

Deutschland wird Anfang 2024 zum Vollmitglied des internationalen SKA-Observatoriums – der zwischenstaatlichen Organisation, die derzeit die Teleskope in Australien und Südafrika baut. Um Schlüsseltechnologien mit einzigartigem wissenschaftlichem Nutzen zu entwickeln, hat das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn zusammen mit der OHB Digital Connect GmbH und dem „South African Radio Astronomy Observatory“ das SKA-MPIfR-Teleskop (SKAMPI) gebaut, eine Prototyp-Antenne für das SKA-Mid-Teleskop in Südafrika, für technische Inbetriebnahme und wissenschaftliche Nutzung. Hier berichten wir über erste Resultate („First Light“) und die wissenschaftliche Einsatzbereitschaft…

Wissenschaftler aus Leoben und Berlin konnten Erkenntnisse darüber gewinnen, wie Signale zwischen den Neuronen im Gehirn ausgetauscht werden. Dieses neue Verständnis kann unter anderem zur Entwicklung spezieller Medikamente in Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit führen. Einem Forschungsteam um den Leobener Physiker Priv.-Doz. Dr. Aleksandar Matković und dem Neurowissenschaftler Dr. Dragomir Milovanović vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Berlin ist es erstmals gelungen, eine Schlüsseleigenschaft zur Steuerung der neuronalen Kommunikation direkt zu beobachten. Das Ergebnis wurde jetzt in der renommierten interdisziplinären…

Wissenschaftlicher Artikel “Sub-cycle multidimensional spectroscopy of strongly correlated materials” in Nature Photonics erschienen. Ein internationales Forscherteam des European XFEL hat gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen des Max-Born-Instituts in Berlin, der Universitäten Berlin und Hamburg, der Universität Tokio, des japanischen National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), der niederländischen Radboud University, des Imperial College London und des Hamburg Center for Ultrafast Imaging neue Ideen für die ultraschnelle multidimensionale Spektroskopie stark korrelierter Festkörper vorgestellt. Diese Arbeit wurde jetzt in Nature…

Quantensensoren ermöglichen NMR-Spektroskopie auf mikroskopischer Ebene. Die Entstehung von Tumoren beginnt mit winzigen Veränderungen innerhalb einzelner Körperzellen, und bei der Leistungsfähigkeit von Batterien sind Ionenbewegungen auf kleinster Ebene entscheidend. Bisher ist die Auflösung der gängigen bildgebenden Verfahren aber zu gering, um diese Prozesse im Detail darstellen zu können. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Technischen Universität München (TUM), der dem auch das Fraunhofer IAF gehört, hat Diamant-Quantensensoren entwickelt, die als hochauflösende Kernspintomografen eingesetzt werden könnten. In der Forschung ist die…

Das Thüringer Innovationszentrum Mobilität erhielt heute (23.01.2024) vom Freistaat Thüringen einen Zuwendungsbescheid über eine Förderung in Höhe von 6,4 Millionen Euro für die „Forschungsoffensive Digitale Mobilität“. Damit kann das 2011 an der TU Ilmenau gegründete Forschungs- und Entwicklungszentrum seine ingenieurwissenschaftlichen Arbeiten zu umwelt- und ressourcenschonender, schadstoffarmer und effizienter Mobilität in den nächsten fünf Jahren noch stärker auf digitale Methoden ausrichten. Als erstes Thüringer Innovationszentrum hat das ThIMo die Innovationsstrategie des Landes insbesondere in dem Spezialisierungsfeld Mobilität und Logistik wesentlich mitgeprägt….

Bayern auf Kurs zum Innovations- und Exzellenzstandort für Chipdesign. Das Bayerische Chip-Design-Center (BCDC) hat am 18. Januar 2024 einen wichtigen Meilenstein erreicht, um Bayern zu einem führenden Innovations- und Exzellenzstandort für Chipdesign zu machen. Im Rahmen der »Fachtagung Chipentwicklung – mehr Innovationen durch Chipdesign« am Fraunhofer IIS überreichte Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger den Betreibern des Centers einen Förderbescheid in Höhe von 50 Millionen Euro. Das BCDC setzt sich das ehrgeizige Ziel, die Chipdesign-Kompetenzen in Bayern weiter auszubauen und einen erleichterten…

Quantenmagnetometer sind in der Lage, winzige Schädigungen in ferromagnetischen Materialien aufzuspüren und sichtbar zu machen. In der Luft- und Raumfahrttechnik oder der Automobilindustrie können sie dazu beitragen, die Resilienz und Sicherheit von Systemen und Werkstoffen erheblich zu steigern. Zu diesem Ergebnis sind Forschende im kürzlich beendeten Fraunhofer-Leitprojekt »QMag« gekommen. Darüber hinaus haben sie den Einsatz von Quantenmagnetometern in der Biomedizin, Durchflussmessung und der Chipherstellung untersucht. Strukturdefekte wie Risse, Ausscheidungen oder weitere Unregelmäßigkeiten in metallischen Materialien führen zu lokalen Veränderungen im…

Sicherheit von 5G/6G Backbone- Komponenten und Netzen. Die Sicherheit von Kommunikationsnetzen wird mit zunehmender Digitalisierung immer wichtiger. Im Projekt »RealSec5G« sollen die Anforderungen der Datensicherheit in Kommunikationsgeräten für 5G/6G-Infrastrukturen in einem deterministischen Time-Sensitive-Netzwerk (TSN) erprobt werden. Im Projekt konzipiert das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS dafür einen TSN-MACsec Funktionsblock, der im Rahmen eines Demonstrators getestet werden soll. Die finale Implementation sowie deren Performanceanalyse erfolgt in Kooperation mit dem Industrieunternehmen albis-elcon system Germany GmbH. Mit der fortschreitenden Entwicklung der drahtlosen Kommunikationstechnologien,…

Algorithmische Grundlagen für neuartige programmierbare Materie. Der Stoff, aus dem Science-Fiction-Filme sind: Seit Jahrzehnten inspiriert sogenannte „programmierbare Materie“ Filmemacher*innen und Kinobegeisterte weltweit. Sie ist in der Lage, ihre Gestalt und Eigenschaften wie z. B. Farbe, Form und Elastizität entweder eigenständig oder basierend auf äußeren Einflüssen zu verändern. Als Gegenstand der Forschung ist programmierbare Materie auch für Wissenschaftler*innen von Interesse. Bisherige Ansätze weisen allerdings eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf. Wissenschaftler*innen der Universität Paderborn arbeiten deshalb daran, die zugrundeliegenden Modelle und Algorithmen…

Erkenntnis bietet neue Ansatzpunkte für die Erforschung von photonischen Quanteninformationssystemen. Ein internationales Team von Forschenden der Leibniz Universität Hannover und der University of Strathclyde in Glasgow hat eine bislang geltende Annahme zur Auswirkung von Multiphotonen-Bestandteilen in Interferenzeffekten von thermischen Feldern (z. B. Sonnenlicht) und parametrischen Einzelphotonen (erzeugt in nichtlinearen Kristallen) widerlegt. „Wir konnten im Experiment nachweisen, dass es beim Interferenz-Effekt zwischen thermischem Licht und parametrischen Photonen auch zu Quanteninterferenzen mit dem Hintergrundfeld kommt. Deswegen darf der Hintergrund bei Berechnungen nicht…

Europäische Kommission beschließt Einrichtung der Trägerinstitution. Das Low Frequency Array (LOFAR) ist das weltweit größte Radioteleskop für den Empfang von Radiokurzwellen und Ultrakurzwellen. Bisher war LOFAR als niederländische Stiftung organisiert. Diese wird nun in eine internationale Rechtsform überführt: ein Konsortium für eine europäische Forschungsinfrastruktur (European Research Infrastructure Consortium, ERIC). LOFAR ERIC ist heute (22.01.2024) mit der ersten Sitzung des LOFAR-ERIC-Rats offiziell gegründet worden. Die Europäische Kommission hatte aufgrund der europaweiten Bedeutung des Radioteleskops entschieden, LOFAR als ERIC einzurichten. Die Universität…

Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts unter der Leitung von Dr. Birgit Stiller ist es gelungen, wandernde Schallwellen in Wellenleitern wesentlich stärker abzukühlen, als dies bisher mit Laserlicht möglich war. Sie sind dem Ziel, den Quantengrundzustand des Schalls in Wellenleitern zu erreichen, ein großes Stück näher gekommen. Das störende Rauschen, das von den akustischen Wellen bei Raumtemperatur erzeugt wird, kann entfernt werden. Der experimentelle Ansatz liefert ein tiefergehendes Verständnis am Übergang von klassischen zu Quantenphänomenen des Schalls und…

DFG fördert Kooperationsprojekt von Astrophysikern der Universitäten Jena und Warschau zur Erforschung von Neutronensternen, speziell der Magnetfeldkonfiguration im Inneren von Neutronensternen. Die Dimensionen einer Supernova-Sternenexplosion sind nur schwer vorstellbar, und noch schwieriger zu begreifen ist das Konzept eines Neutronensterns, der nach der Explosion entsteht. Wenn ein massereicher Stern kollabiert, kann der Sternkern von etwa einer Sonnenmasse zu einer Kugel mit einem Radius von nur rund zehn Kilometern komprimiert werden. Das Gravitationsfeld dieses sterbenden Sterns erreicht dabei die hundertmilliardenfache Stärke des…

Alle theoretischen Voraussagen bestätigt. Die Event Horizon Telescope (EHT)-Kollaboration, an der auch theoretische Physiker*innen der Goethe-Universität beteiligt sind, hat neue Bilder vom Schwarzen Loch M87* im Zentrum der Galaxie Messier 87 veröffentlicht. Sie beruhen auf Daten von Beobachtungen im April 2018. Die neuen Bilder zeigen wie auf dem ersten Bild von M87* von 2017 einen Ring, der den „Schatten des Schwarzen Lochs“ umgibt. Damit wurden die Vorhersagen aus der allgemeinen Relativitätstheorie bestätigt. Das Helligkeitsmaximum dieses Rings hat sich verschoben, im…

Gemeinsames Projekt FAIRe von DFKI und Inria gestartet. Künstliche Intelligenz (KI) findet zunehmend vielfältige Anwendungen in der physischen Welt, insbesondere auf eingebetteten, cyber-physischen Geräten mit begrenzten Ressourcen und unter anspruchsvollen Bedingungen. Diese Art von KI wird als “Frugale KI” bezeichnet und zeichnet sich durch geringen Speicherbedarf, reduzierte Rechenleistung und den Einsatz von weniger Daten aus. Das Projekt FAIRe (Frugal Artificial Intelligence in Resource-limited environments) des DFKI und des französischen Informatikinstituts Inria entwickelt einen umfassenden Ansatz für alle Abstraktionsschichten von KI-Anwendungen…