Um Laserlicht zu lenken, braucht es nicht unbedingt materielle Spiegel. Ein Forschungsteam unter britischer Leitung und mit Beteiligung von PD Dr. Götz Lehmann von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat ein grundlegend neues Konzept experimentell verifiziert: die Lichtreflektion an regelmäßigen Plasmastrukturen. Diese Methode kann insbesondere für kompakte Hochleistungslaser wichtig werden. Sie berichten darüber in der Fachzeitschrift Communications Physics. In immer mehr Forschungs- und Anwendungsbereichen werden Laser mit extrem hohen Leistungen benötigt. Ein prominentes Beispiel hierfür sind die Durchbrüche bei der lasergetriebenen…

TH Köln und Aggerverband entwickeln System zur Überwachung von Sperrbauwerken. Die unter Wasser liegenden Teile von Sperrmauern und Dämmen wurden bislang nicht kontinuierlich überwacht. Um solche Bauwerke, die zur kritischen Infrastruktur gehören, besser zu schützen, haben die TH Köln und der Aggerverband gemeinsam mit weiteren Projektpartnern im Vorhaben „Talsperrensicherheit“ (TalSich) ein automatisiertes System entwickelt. Dieses kann Gefahren und Schäden an Sperrbauwerken mit Hilfe von Sensornetzwerken, autonomen Robotern und künstlicher Intelligenz durchgehend erfassen. In Deutschland gibt es insgesamt 357 große Stauanlagen,…

Seine Wurzeln liegen in Würzburg, nach Stationen in Bochum und Schweinfurt ist er nun zurück: Marco Schmidt ist neuer Professor für Sensoren und eingebettete Systeme für die Erdbeobachtung. Die Abholzung des Regenwalds, das Schrumpfen der Gletscher, das Fortschreiten der Verstädterung: Die Erdbeobachtung kann viele wertvolle Informationen über den Zustand des Planeten und der Umwelt liefern. Die nötigen Daten können von Satelliten, Drohnen oder mobilen Robotern aufgenommen werden. In jedem Fall sind unterschiedlichste Sensoren nötig, um möglichst viele Umweltinformationen zu sammeln….

Gewollt oder ungewollt – unbekannte Drohnen können ein Sicherheitsrisiko darstellen. Seit 2017 beteiligt sich die Uni Würzburg an einem Verbundprojekt, das dafür nach Lösungen sucht. Nun geht es in die nächste Entwicklungsphase. Der private Erwerb und die relativ einfache Bedienung von Drohnen bringt viele Möglichkeiten mit sich. Beliebt sind die ferngesteuerten Flugobjekte zum Beispiel bei Hobbyfilmern und Fotografen. Problematisch wird es, wenn die Drohnen dort auftauchen, wo sie eigentlich nichts verloren haben: etwa im gesperrten Luftraum von Großveranstaltungen oder in…

An der TU Clausthal und der Universität Göttingen wird die Zusammenarbeit von Menschen und Robotern erforscht. Unterstützt wird das neue Verbundprojekt vom Simulationswissenschaftlichen Zentrum Clausthal-Göttingen. „Kognitiv und Empathisch Intelligente Kollaborierende Roboter – KEIKO“ nennt sich das Forschungsprojekt, das zum Jahreswechsel am Simulationswissenschaftlichen Zentrum (SWZ) gestartet ist. Über drei Jahre werden sechs Arbeitsgruppen in einem interdisziplinären Team verschiedene Aspekte empathischer Roboter erforschen. Die Einsatzmöglichkeiten solcher Roboter sind vielfältig: Selbstfahrende Autos, die Intentionen menschlicher Verkehrsteilnehmer verstehen und sich sicher zwischen ihnen bewegen,…

Forscher des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Tübingen haben das Sprachmodell GPT-3 auf seine allgemeine Intelligenz hin untersucht. Mit psychologischen Tests prüften sie Kompetenzen wie kausales Schlussfolgern und Reflektieren und verglichen die Resultate mit den Fähigkeiten von Menschen. Ihre Ergebnisse, nun erschienen in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, zeichnen ein heterogenes Bild: Während GPT-3 in manchen Bereichen mit Menschen mithalten kann, fehlt ihm an anderer Stelle wohl die Interaktion mit der realen Welt. Neuronale Netze können…

In einem soeben erschienenen Beitrag im führenden physikalischen Fachjournal “Nature Physics” berichtet ein Team von Forschern unter Beteiligung der Universität Augsburg über unerwartet universelle Beziehungen zwischen der thermischen Ausdehnung und der Glasübergangstemperatur von glasbildenden Materialien, was neue Einblicke in die komplexe Natur des Übergangs von der Flüssigkeit in das feste Glas gewährt. Gläser sind feste Materialien, aber ohne die normalerweise in Festkörpern vorhandene Kristallstruktur mit regelmäßiger Atomanordnung. Das Schmelzen kristalliner Materialien ist theoretisch im Rahmen des sogenannten Lindemann-Kriteriums gut verstanden:…

Informatiker entwickeln neue Sensormodelle für verlässliche Lokalisierung autonomer Fahrzeuge. Informatikerinnen und Informatiker der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg entwickeln neue Sensormodelle für eine verlässliche Ortung und damit verbundener Navigation autonomer Fahrzeuge in Innenstädten. Im Rahmen des vom Bund geförderten Projekts „AULA-KI“, untersucht das Team um den KI-Experten Dr. Christoph Steup die nachlassende Qualität von Sensordaten in autonomen Fahrzeugen bei schlechtem Wetter. Er entwickelt dafür Methoden der künstlichen Intelligenz, wie neuronale Netze, die aus einer Fülle zur Verfügung stehender Daten über Straßen und Witterungsverhältnisse…

Deutscher Forschungsverbund startet das Projekt »Sichere Quantenkommunikation für Kritische Identity Access Management Infrastrukturen – Quant-ID«. Die Sicherheit digitaler Identitäten wird durch zukünftige Quantentechnologien bedroht. In den Händen von Angreifern werden Quantencomputer auch in der Lage sein, klassische Verschlüsselungsverfahren zu brechen. Um solche Angriffe abzuwehren, forschen vier Partner in dem Projekt Quant-ID an der Entwicklung von neuartigen Verfahren und Systemen, die auf Basis von Quantenzufallszahlen und Post-Quantum-Kryptographie die Sicherheit auch langfristig garantieren. Gerade hochsensible Bereiche, wie staatliche Einrichtungen, Banken oder Versicherungen…

Ein Team von Astronomen und Astronominnen unter Leitung der MPIA-Wissenschaftlerin Diana Kossakowski hat einen Exoplaneten von der Masse der Erde entdeckt, der in der habitablen Zone des roten Zwergsterns Wolf 1069 kreist. Obwohl die Rotation dieses Planeten, der den Namen Wolf 1069 b trägt, wahrscheinlich an seine Um­lauf­bahn um den Mutterstern gebunden ist, ist das Team optimistisch, dass er über einen großen Bereich seiner Tagseite dauerhafte lebensfreundliche Bedingungen bieten könnte. Daher ist der Planet eines der wenigen viel­versprechenden Ziele für…

Gefangenen Ionen wurden bisher nur über kurze Distanz im Labor miteinander verschränkt. Nun haben die Teams um Tracy Northup und Ben Lanyon an der Universität Innsbruck zwei Ionen über eine Distanz von 230 Metern Luftlinie miteinander verschränkt. Die Knoten des Netzwerks waren in zwei Labors am Campus Technik der Universität untergebracht. Das Experiment zeigt, dass Ionen eine vielversprechende Plattform für Quantennetzwerke sind, die sich in Zukunft über Städte und schließlich ganze Kontinente erstrecken werden. Gefangene Ionen sind eines der führenden…

Lizenzen zur Serienreifmachung von GESTRA vergeben Der Sensorspezialist HENSOLDT hat eine Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR vereinbart, mit dem Ziel, den Technologiedemonstrator GESTRA (German Experimental Space Surveillance und Tracking Radar) in ein serienreifes, operationell einsatzfähiges System mit dem Namen Custodian zu überführen. Dazu hat HENSOLDT die notwendigen Lizenzen von der Fraunhofer-Gesellschaft erworben und eine Kooperationsvereinbarung geschlossen. Der Prototyp wurde vom Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR im Auftrag der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft-…

Erster Nachweis des Isotops 18O des atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde. In einer Untersuchung der Zusammensetzung der oberen Atmosphäre der Erde wurde ein erhöhtes Vorkommen von 18O nachgewiesen – einem schwereren Isotop mit 10 anstelle von acht Neutronen wie bei 16O. Helmut Wiesemeyer (MPIfR Bonn) und seinen Kollegen gelang es zum ersten Mal, den 18O-Anteil in der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre zu messen. Sie nutzten dazu den GREAT-Empfänger an Bord von SOFIA und konnten…

Mit Simulationen, die feinere Details modellieren als je zuvor, haben Forscher*innen eine Schlüsselphase bei der Entstehung von Planeten in unserem Sonnensystem modelliert: die Art und Weise, wie sich zentimetergroße “Pebbles” (wörtlich “Kiesel”) zu so genannten Planetesimalen von zehn bis hundert Kilometern Größe zusammenballten. Die Simulation gibt die ursprüngliche Größenverteilung der Planetesimale, die anhand von Beobachtungen heutiger Asteroiden überprüft werden kann, richtig wieder. Sie trifft außerdem eine Vorhersage für die Häufigkeit von sich eng umkreisenden Planetesimalen-Paaren in unserem Sonnensystem. In einer…

Die Montage des seit langem geplanten Submillimeter-Teleskops sowie die Bauarbeiten an seinem künftigen Standort in der chilenischen Atacama-Wüste sind entscheidend vorangekommen / Das Projektteam rechnet nun mit der Inbetriebnahme in der zweiten Hälfte des nächsten Jahres. Der Bau des Fred Young Submillimeter Teleskops (FYST) tritt in die entscheidende Phase. Geplant und gebaut wird es vom internationalen wissenschaftlichen Konsortium CCAT Observatory Inc., an dem die Universitäten Köln und Bonn mit 25 Prozent beteiligt sind. Das FYST, auch bekannt als CCAT-prime (Cherro…

Spezieller Aufbau nutzt polarisiertes Rubidium und Xenon als Sender- und Empfänger-System für exotische Felder. Auf der Suche nach neuen Kräften und Wechselwirkungen jenseits des Standardmodells ist ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Exzellenzclusters PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz nun einen guten Schritt vorangekommen. Dazu verwenden die Forschenden, zu denen auch Prof. Dr. Dmitry Budker gehört, eine Verstärkertechnik basierend auf der kernmagnetischen Resonanz. In ihrem kürzlich in Science Advances veröffentlichten Artikel nutzen sie ihren experimentellen Aufbau,…