Mehr als 10 Millionen Euro EU-Förderung für großangelegtes Forschungsprojekt. Wissenschaftler*innen der Universität Paderborn wollen mit internationalen Partner*innen bis Ende 2026 einen photonischen Quantencomputer entwickeln. Das Vorhaben mit dem vielsagenden Titel „EPIQUE“ (European Photonic Quantum Computer) ist aktuell eines der ambitioniertesten Forschungsprojekte im Bereich der deutschen und europäischen Quantenforschung. Die Europäische Kommission unterstützt das Konsortium, einen Zusammenschluss von 18 internationalen Partner*innen, die für ihre herausragenden Leistungen im Bereich der Quantentechnologien bekannt sind, mit einer Summe von rund 10,3 Millionen Euro. Start…

Forschende der Universität Basel haben ein Quantenspeicherelement hergestellt, das auf Atomen in einer winzigen Glaszelle basiert. Solche Quantenspeicher könnten in Zukunft in Massenproduktion auf einem Wafer hergestellt werden. Netzwerke wie das Internet oder das Mobilfunknetz sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Ähnliche Netzwerke sollen in Zukunft auch für Quantentechnologien entstehen und es ermöglichen, Nachrichten mit Hilfe der Quantenkryptographie abhörsicher zu übertragen oder Quantencomputer miteinander zu verbinden. Solche Quantennetzwerke benötigen, ebenso wie ihre herkömmlichen Pendants, Speicherelemente, in denen Informationen zwischengelagert…

Beobachtungen bestätigen, dass massereiche Sterne als Mehrlinge geboren werden. Seit langem geht man davon aus, dass massereiche Sterne als Zwillinge, Drillinge oder noch höhere Vielfachsysteme geboren werden. Jetzt konnte diese wichtige Rolle von Mehrlings-Sterngeburten erstmals durch systematische Beobachtungen bestätigt werden. Eine detaillierte Untersuchung mit dem ALMA-Radioobservatorium, bei der in einem massereichen Sternhaufen vier binäre Protosterne, ein Dreifach-, ein Vierfach- und ein Fünffachsystem gefunden wurden, bestätigt unser Verständnis der Entstehung massereicher Sterne: Solche Sterne werden tatsächlich sehr häufig als Mehrlinge geboren….

Forschende beobachten nichtlineare optische Prozesse im Elektronenmikroskop. Die präzise Kontrolle von Elektronenstrahlen in sogenannten Transmissionselektronenmikroskopen (TEM) ermöglicht es, Materialien oder Moleküle auf atomarer Ebene zu untersuchen. Kombiniert mit kurzen Lichtpulsen können diese Geräte auch eingesetzt werden, um dynamische Vorgänge zu untersuchen. Forschende aus Göttingen und der Schweiz haben nun erstmals gezeigt, wie Elektronen komplexe Licht-Zustände in einem mikroskopischen Lichtspeicher in einem TEM unterscheiden können. Wie können wir Licht nutzen, um Informationen zu speichern? Oder mithilfe von Licht rasend schnell Daten…

Eine Art „Quanten-Pingpong“ entwickelte ein Team der TU Wien: Durch eine passende Linse kann man zwei Atome dazu bringen, ein einzelnes Photon hochpräzise hin und her zu spielen. Atome können Licht aufnehmen und wieder aussenden – das ist ein ganz alltägliches Phänomen. Meistens aber gibt ein Atom ein Lichtteilchen in alle möglichen Richtungen ab, dieses Photon dann wieder einzufangen ist gar nicht so einfach. An der TU Wien konnte man nun aber rechnerisch zeigen: Durch eine besondere Linse lässt sich…

Forschende der Uni Würzburg haben eine Virtual-Reality-(VR-)Anwendung für die Ausbildung von Astronautinnen und Astronauten entwickelt. Sie erlaubt das Training verschiedener Einsatzszenarien unter Wasser. Nirgends lässt sich die Schwerelosigkeit des Weltraums so gut simulieren wie im Wasser – Trainings in großen Schwimmhallen gehören deshalb für angehende Astronautinnen und Astronauten zur Tagesordnung. Immer und immer wieder üben Sie Reparaturen, den Austausch von Sensoren und andere Einsätze in riesigen, aufwändig präparierten Wasserbecken. Darin befinden sich derzeit noch häufig Nachbauten von Raumstationen, Shuttles und…

Neue Chancen für Quantentechnologie und Physik der kondensierten Materie durch in Graphen “gefangene” Edelgasatome. Zum ersten Mal ist es einem Forschungsteam gelungen, kleine Cluster von Edelgasatomen bei Raumtemperatur zu stabilisieren und direkt abzubilden. Diese Errungenschaft eröffnet spannende Möglichkeiten für die Physik kondensierter Materie und für Anwendungen in der Quanteninformationstechnologie. Der Schlüssel zu diesem Durchbruch, der von Forschenden der Universität Wien in Zusammenarbeit mit Kolleg*innen der Universität Helsinki erzielt wurde, war der Einschluss von Edelgasatomen zwischen zwei Graphenschichten. Dies überwindet die…

Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass das Magnetfeld von Sternen ihre eigene Rotation endlos verlangsamt. Neue Beobachtungen und ausgefeilte Methoden geben nun neue und unerwartete Einblicke in die magnetischen Geheimnisse eines Sterns: Die kosmischen Hotspots für die Suche nach außerirdischen Nachbarn könnten Planeten um Sterne, die sich in ihrer Midlife-Crisis und darüber hinaus befinden, darstellen. Aufschluss über magnetische Phänomene und bewohnbare Umgebungen gibt eine neue Studie, die die Zeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlichte. Die Schweizer Astronomen Michael Mayor und…

Supernovae lassen schwarze Löcher oder Neutronensterne entstehen. Astronomen haben einen direkten Zusammenhang zwischen dem explosiven Tod massereicher Sterne und der Entstehung der kompaktesten und rätselhaftesten Objekte im Universum – schwarze Löcher und Neutronensterne – entdeckt. Dank des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und des New Technology Telescope (NTT) der ESO konnten zwei Teams die Folgen einer Supernova-Explosion in einer nahe gelegenen Galaxie beobachten und Beweise für das mysteriöse kompakte Objekt finden, das sie zurückgelassen hat. Wenn massereiche…

Kontrollierbare Lichtpuls-Paare aus einem einzelnen Faserlaser. In einem innovativen Ansatz zur Steuerung ultrakurzer Laser-Blitze nutzen Forschende der Universitäten Bayreuth und Konstanz Solitonen-Physik und zwei Puls-Kämme innerhalb eines einzelnen Lasers. Das Verfahren hat das Potential Laseranwendungen stark zu beschleunigen und zusätzlich zu vereinfachen. Die Ergebnisse der Forschung wurde nun in Science Advances veröffentlicht. What for? Das Timing in der Abfolge ultrakurzer Laserpulse ist entscheidend für eine Vielzahl an Laseranwendungen von der Materialanalyse bis hin zur Präzisionsbearbeitung. Die aktuelle Arbeit von Prof….

Schnell sein, Licht vermeiden und über eine kurvenreiche Rampe rollen: Das ist das Rezept für ein bahnbrechendes Experiment, das Innsbrucker Physiker in einem kürzlich in Physical Review Letters veröffentlichten Artikel vorschlagen. Damit soll ein Nanoteilchen, das sich in einem durch elektrostatische oder magnetische Kräfte erzeugten Potenzial bewegt, rasch und zuverlässig in einen makroskopischen Überlagerungszustand gebracht werden. Die Grenze zwischen der Alltagswelt und der Quantenwelt ist noch immer unklar. Wird ein Teilchen durch Abkühlung auf den absoluten Nullpunkt zu einem Quantenobjekt,…

Professor Gernot Friedrichs von der Universität Kiel hat einen neuen Ansatz entwickelt, um störende Signale in der Laserabsorptionsspektroskopie unsichtbar zu machen. Die laserbasierte Absorptionsspektroskopie ist eine wichtige Methode, um die Konzentration von Gasbestandteilen in einer Probe zu bestimmen. Moderne Geräte sind hochspezialisiert für den Nachweis ganz bestimmter Gase, zum Beispiel von Spurengasen in der Atmosphäre, in Verbrennungsabgasen und in technisch angewandten Plasmen. Gemessen wird dazu der Anteil an Licht einer bestimmten Wellenlänge, der von einer Probe absorbiert, also abgeschwächt wird….

Feldspat kommt im Gestein sehr häufig vor. In Form von Partikeln trägt das Mineral extrem effizient zur Wolkenbildung bei. An der TU Wien fand man nun heraus, was dabei passiert. Feldspat ist ein ganz gewöhnliches, unscheinbares Mineral, das ungefähr die Hälfte der Erdkruste ausmacht – doch in unserer Atmosphäre spielt Feldspat eine überraschend wichtige Rolle. Feines Feldspat-Mehl, das durch die Luft geweht wird, hat nämlich einen entscheidenden Einfluss auf die Bildung von Eiswolken. An Partikeln aus Feldspat können sich Wassermoleküle…

Lateralkraftmikroskopie enthüllt winzige Wasserstoffatome. Studie in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlicht. Forscher*innen der Universität Regensburg und der Technischen Universität Graz haben gezeigt, dass Wasserstoffatome an den Seiten von Molekülen, die auf einer Oberfläche liegen, direkt abgebildet werden können. Die Studie, die kürzlich in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlicht wurde, beschreibt, dass durch einen Blick neben die Moleküle die Position und das Vorhandensein von den zuvor verborgenen Wasserstoffatomen aufgedeckt werden kann….

Forschende am European XFEL entdecken möglichen Ursprung komplexer Magnetfelder. Ein internationales Team von Forschenden unter Leitung von Mungo Frost vom Forschungszentrum SLAC in Kalifornien hat am Röntgenlaser European XFEL in Schenefeld neue Erkenntnisse zur Entstehung und Häufigkeit von Diamantregen auf Eisriesen wie Neptun, Uranus oder Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems gewonnen. Die jetzt im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlichen Ergebnisse geben auch Hinweise auf die Entstehung der komplexen Magnetfelder dieser Planeten. Schon bei früheren Arbeiten an Röntgenlasern hatten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausgefunden,…

Eine Struktur mit drei Ringen in der planetenbildenden Zone einer zirkumstellaren Scheibe, in der Metalle und Mineralien als Baumaterial für Planeten dienen. Ein Forscherteam, dem auch Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) angehören, hat im Zentralbereich einer planetenbildenden Scheibe eines jungen Sterns eine Struktur mit drei Ringen entdeckt. Sie deutet an, dass sich zwischen den Ringen zwei Planeten mit Jupitermasse bilden. Weiterhin wird die Staubzusammensetzung offenbar durch reichlich feste Eisenkörner ergänzt. Folglich enthält die Scheibe Metalle und Mineralien, die denen…